- Код статьи
- S30346215S0015323025070048-1
- DOI
- 10.7868/S3034621525070048
- Тип публикации
- Статья
- Статус публикации
- Опубликовано
- Авторы
- Том/ Выпуск
- Том 126 / Номер выпуска 7
- Страницы
- 772-780
- Аннотация
- Работа посвящена изучению магнитных гистерезисных свойств кольцевых магнитопроводов, изготовленных методом селективного лазерного сплавления (СЛС) из порошка железа. Проведено исследование зависимости магнитных свойств полученных образцов от параметров аддитивного производства (скорость и направление движения лазерного пучка), а также от проведения последующей термической обработки. Установлено, что снижение скорости движения пятна лазерного пучка по поверхности построения, выбор направления движения пятна лазерного пучка вдоль оси, перпендикулярной ракелю, а также проведение термической обработки ведет к росту магнитной индукции и магнитной проницаемости и снижению мощности удельных магнитных потерь. Это обусловлено тем, что в процессе отжига происходит снятие внутренних механических напряжений, градиент которых затрудняет движение доменных границ при перемагничивании. Проведено сравнение магнитных свойств напечатанных образцов и образцов, изготовленными прессованием из того же порошка. Показано, что прессованные образцы уступают образцам, изготовленных методом СЛС, по значениям магнитной индукции и проницаемости.
- Ключевые слова
- селективное лазерное сплавление внутренние напряжения магнитомягкие материалы функциональные материалы аддитивные технологии
- Дата публикации
- 18.08.2025
- Год выхода
- 2025
- Всего подписок
- 0
- Всего просмотров
- 54
Библиография
- 1. ГОСТ Р 57558–2017. Аддитивные технологические процессы. Базовые принципы. Часть 1. Термины и определения: национальный стандарт Российской Федерации. М.: Стандартинформ, 2020. 16 с.
- 2. Lee J., An J., Chua C. Fundamentals and applications of 3D printing for novel materials // Appl. Mater. Today. 2017. V. 7. P. 120–133.
- 3. Mahmood A., Akram T., Chen H., Chen S. On the Evolution of Additive Manufacturing (3D/4D Printing) // Technologies: Materials, Applications, and Challenges Polymers. 2022. V. 14. P. 1–31.
- 4. Асаева А.А., Шарипов Н.И. Современное адаптивное производство // Тенденции развития науки и образования. 2024. № 14. С. 116–118.
- 5. Дубинина М.Г. Адаптивное производство в России и за рубежом // Анализ и моделирование экономических и социальных процессов – МКО. 2023. С. 96–103.
- 6. Фомин В.М., Голышев А.А., Маликов А.Г., Оришич А.М., Филиппов А. А. Создание функционально-градиентного материала методом адаптивного лазерного сплавления // Прикладная механика и техническая физика. 2020. № 5. С. 224–234.
- 7. Attaran M. The rise of 3-D printing: The advantages of additive manufacturing over traditional manufacturing // Business Horizons. 2017. V. 60. P. 677–688.
- 8. Goll D., Vogelgsang D., Pflanz U., Hohs D., Grubesz T., Schur J., Bernthaler T., Kolb D., Riegel H., Schneider G. Refining the Microstructure of Fe-Nd-B by Selective Laser Melting // Physica status solidi (RRL) – Rapid Research Letters. 2018. V. 13. P. 180–190.
- 9. Zhukov A.S., Barakhlin B.K., Bobyr V.V., Kuznetsov P.A., Shakirov I.V. The experience of magnets manufacturing from metal powder using a laser // J. Phys.: Conference Series. 2021. V. 1791. P. 1–6.
- 10. Volegov A.S., Andreev S.V., Selezneva N.V., Ryzhikhin I.A., Kudrevnykh N.V., Madler L., Okulov I.V. Additive manufacturing of heavy rare earth free high-coercivity permanent magnets // Acta Mater. 2020. V. 188. P. 733–739.
- 11. Bremen S., Meiners W., Diallov A. Selective Laser Melting // Laser Technik Journal. 2012. V. 9. P. 33–38.
- 12. Hu M.J., Ji L.K., Ma Q.R., Chi Q. Research on Laser Additive Manufacturing Technology and Current Situation // Pet. Pipe Instrum. 2019. V. 5. P. 1–6.
- 13. Li H.Q. Laser Additive Manufacturing Technology and Its Application // Sci. Educ. Guide Mid. Term. 2019. V. 35. P. 47–48.
- 14. Titsmus H., Kallaste A., Vaimann T., Lind L., Virro I., Rassöllkin A., Dedova T. Laser Additively Manufactured Magnetic Core Design and Process for Electrical Machine Applications // Energies. 2022. V. 15. P. 1–26.
- 15. Do D.K., Li P. The effect of laser energy input on the microstructure, physical and mechanical properties of Ti-6Al-4V alloys by selective laser melting // Virtual Phys. Prototyp. 2016. V. 11. P. 41–47.
- 16. Zhang B., Fenineche N.-E., Zhu L., Liao H., Coddet C. Studies of magnetic properties of permalloy (Fe–30%Ni) prepared by SLM technology // JMM. 2012. V. 324. P. 495–500.
- 17. Haines M.P., List F., Carver K., Leonard D.N., Plotkowski A., Fancher C.M., Dehoff R.R., Babu S.S. Role of Scan Strategies and Heat Treatment on Grain Structure Evolution in Fe-Si Soft Magnetic Alloys Made by Laser-Powder Bed Fusion // Additive. Manufacturing. 2022. V. 50. P. 102578–102597.
- 18. Geiger F., Kunze K., Eiter T. Tailoring the texture of IN738LC processed by selective laser melting (SLM) by specific scanning strategies // Mater. Sci. Eng. A. 2016. V. 661. P. 240–246.
- 19. Adamczyk J.M., Birchall S.E., Rohermel E.T., Whetten S.R., Barrick E.J., Pearce C.J., Delaney R.E., Pegues J.W., Johnson K.L., Susan D.F., Monson T.C., Kustas A.B. Characterization of Fe-6Si Soft Magnetic Alloy Produced by Laser-Directed Energy Deposition Additive Manufacturing // JOM. 2024. V. 76. P. 863–874.
- 20. Thijs L., Verhaeghe F., Craeghs T., Van Humbeeck J., Kruth J.P. A study of the microstructural evolution during selective laser melting of Ti–6Al–4V // Acta Mater. 2010. V. 25. P. 3303–3312.
- 21. Gao B., Zhao H., Peng L., Sun Z. A Review of Research Progress in Selective Laser Melting (SLM) // Micromachines. 2023. V. 14. P. 1–17.
- 22. Yadroitsava I., Grewar S., Hattingh D., Yadroitsev I. Residual stress in SLM Ti6Al4V alloy specimens // Mater. Sci. Forum. 2015. V. 828. P. 305–310.
- 23. Zyl I., Yadroitsava I., Yadroitsev I. Residual stress in Ti6Al4V objects produced by direct metal laser sintering // South African J. Industrial Eng. 2016. V. 27. P. 134–141.
- 24. Жуков А.С., Маннинен С.А., Тит М.А., Олисов А.В., Князюк Т.В., Кузнецов П.А. Исследование структуры и магнитных свойств аддитивного магнитомяткого сплава 80нхс // ФMM. 2023. № 4. C. 353–359.
- 25. Riipinen T., Pippuri-Mäkeläinen J., Que Z., Meisä-Korielainen S., Antikainen A., Lindroos T. The effect of heat treatment on structure and magnetic properties of additively manufactured Fe-Co-V alloys // Materials Today Commun. 2023. V. 36. P. 106437–106446.
- 26. Goll D., Schuller D., Martinek G., Kunert T., Schurr J., Sinz C., Schubert T., Bernthaler T., Riegel H., Schneider G. Additive manufacturing of soft magnetic materials and components // Additive Manufacturing. 2019. V. 27. P. 428–439.
- 27. Simchi A., Pohl H. Effects of laser sintering processing parameters on the microstructure and densification of iron powder // Mater. Eng. 2003. V. 359. P. 119–128.
- 28. Letenneur M., Brailovski, Kreitcberg A., Paserin V., Bailon-Poujol I. Laser Powder Bed Fusion of Water-Atomized Iron-Based Powders: Process Optimization // J. Manuf. Mater. Process. 2017. V. 1. P. 1–17.
- 29. ГОСТ Р 59 184–2020 Аддитивные технологии. Оборудование для селективного лазерного сплавления. Общие требования. Москва: Федеральное агентство по техническому регулированию и метрологии, 2020. 18 с.
- 30. ГОСТ 12119.4–98 Сталь электротехническая. Методы определения магнитных и электрических свойств. Метод измерения удельных магнитных потерь и действующего значения напряженности магнитного поля. Минск: Межгосударственный совет по стандартизации, метрологии и сертификации, 1999. 11 с.
- 31. ГОСТ 12119.5–98 Сталь электротехническая. Методы определения магнитных и электрических свойств. Метод измерения импульса магнитной индукции и напряженности магнитного поля. Минск: Межгосударственный совет по стандартизации, метрологии и сертификации, 1999. 12 с.
