Comprehensive analysis of arc methods of 3D printing of metal products: assessment of the efficiency and prospects of using TIG as a heat source

Скорочена інформація про документ
dc.contributor.authorHorbenko, A.
dc.contributor.authorZvorykin, C.
dc.date.accessioned2024-12-19T13:37:27Z
dc.date.available2024-12-19T13:37:27Z
dc.date.issued2024
dc.description.abstractВ останні роки адитивні технології стають все більш важливими для виробництва деталей зі складною геометрією, що дозволяє швидко та ефективно створювати об’єкти з різними формами та конфігураціями в промислових секторах, таких як медицина, авіакосмічна промисловість та будівництво. У центрі уваги дослідження був аналіз дугових процесів для адитив- ного виробництва, зокрема шляхом зварювання неплавким електродом у середовищі інертного газу (TIG) та його застосування як джерела тепла. Сучасні методи 3D друку металевих виробів, такі як SLM (Selective Laser Melting), EBM (Electron Beam Melting), LMD (Laser Metal Deposition), дозволяють виготовляти деталі з хорошими показниками якості: точністю, шорсткістю поверхні, механіч- ними властивостями, та ін. Однак ці методи є дорогими через технологічну складність обладнання, а недоліком цих методів є їх низька продуктивність порівняно з дуговими. Результати, наведені в цій статті, показують, що продуктивність дугових методів в адитивному виробництві в кілька разів вища, ніж у SLM, EBM і LMD, а дугові методи є більш економічно ефективними завдяки меншій вартості обладнання та мен- шому споживанню енергії. У статті наведено схеми дугових методів адитивного виробництва. Один із перспективних напря- мків розвитку – гібридні технології, а саме використання джерела тепла TIG для спікання металевих порошків, пропонує ефе- ктивний спосіб здешевлення адитивного виробництва шляхом заміни лазера як джерела тепла, дозволяючи при цьому продов- жувати використовувати різні види металевих порошків, армуючих матеріалів та металокерамічних сумішей.
dc.description.abstractotherIn recent years, additive technologies have become increasingly important for the production of parts with complex geometries, enabling the rapid and efficient creation of objects with different shapes and configurations in industrial sectors such as medicine, aerospace and construction. The focus of the study was the analysis of arc processes for additive manufacturing, particularly through non-consumable electrode welding in an inert gas environment (TIG) and its applications as a heat source. Modern methods of 3D printing metal products, such as SLM (Selective Laser Melting), EBM (Electron Beam Melting), and LMD (Laser Metal Deposition), allow the production of parts with good quality indicators: accuracy, surface roughness, mechanical properties, and others. However, these methods are expensive due to the technological complexity of the equipment, and a weakness of these methods is their low productivity compared to arc methods. The results presented in this article show that the productivity of arc methods in additive manufacturing is several times higher than that of SLM, EBM, and LMD, and arc methods are more cost-effective due to lower equipment costs and reduced energy consumption. The article presents the schemes of arc methods of additive manufacturing. One of the promising directions in the development of hybrid technology, namely the use of the TIG heat source for sintering metal powders, offers an effective way to reduce the cost of additive manufacturing by replacing the laser as a heat source, while allowing the continued use of various types of metal powders, reinforcing materials, and metal-ceramic blends.
dc.format.pagerangePp. 296-301
dc.identifier.citationHorbenko, A. Comprehensive analysis of arc methods of 3D printing of metal products: assessment of the efficiency and prospects of using TIG as a heat source / A. Horbenko, C. Zvorykin // Mechanics and Advanced Technologies. – 2024. – No. 3(102). – P. 296-301. – Bibliogr.: 11 ref.
dc.identifier.doihttps://doi.org/10.20535/2521-1943.2024.8.3(102).311225
dc.identifier.urihttps://ela.kpi.ua/handle/123456789/71227
dc.language.isoen
dc.publisherIgor Sikorsky Kyiv Polytechnic Institute
dc.publisher.placeKyiv
dc.relation.ispartofMechanics and Advanced Technologies, Vol. 8, No. 3(102)
dc.rights.urihttps://creativecommons.org/licenses/by/4.0/
dc.titleComprehensive analysis of arc methods of 3D printing of metal products: assessment of the efficiency and prospects of using TIG as a heat source
dc.typeArticle

Файли

Контейнер файлів
Зараз показуємо 1 - 1 з 1
Ескіз
Назва:
296-301.pdf
Розмір:
1.35 MB
Формат:
Adobe Portable Document Format
Завантажити
Ліцензійна угода
Зараз показуємо 1 - 1 з 1
Ескіз недоступний
Назва:
license.txt
Розмір:
8.98 KB
Формат:
Item-specific license agreed upon to submission
Опис:
Завантажити

Зібрання

Mechanics and Advanced Technologies, Vol. 8, No. 3(102)