Розробка і моделювання роботехнічної системи для реалізації WAAM адитивної технології виготовлення бурового інструменту

В.В. Долиненко, канд. техн. наук, Є.В. Шаповалов, канд. техн. наук,
В.А. Коляда, канд. техн. наук
Інститут електрозварювання ім. Є.О. Патона НАНУ
Україна, 03680, ГСП, Київ-150, вул. Казимира Малевича, 11
тел.: (044) 2004711, е-mail: Ця електронна адреса захищена від спам-ботів. Вам необхідно увімкнути JavaScript, щоб побачити її.

Èlektron. model. 2024, 46(4):112-127

https://doi.org/10.15407/emodel.46.04.112

АНОТАЦІЯ

Розроблено імітаційну модель робототехнічного комплексу для реалізації WAAM (“Wire and Arc Additive Manufacturing”) адитивної технології виготовлення бурового шнека із застосуванням процесу електродугового наплавлення. Імітаційна модель роботизованої ділянки створена за допомогою програмного пакета “FANUC RoboGuide”. Це дозволило як сформувати початкові рекомендації до складу і взаємного розміщення обладнання роботизованого комплексу, так і промоделювати траєкторії переміщення кінематичних ланок зварювального робота. Створено і досліджено скінченно-елементну термомеханічну модель процесу пошарового електродугового МІГ/МАГ наплавлення при реалізації WAAM технології виготовлення бурового шнека з діаметром буріння 400 мм. Це дозволило сформулювати обґрунтовані рекомендації щодо режимів наплавлення вертикальної стінки кільцевого гвинтового коноїда на трубу шнека, типу кріплення деталі на позиціонері та необхідності використання геометричної адаптації в процесі наплавлення.

КЛЮЧОВІ СЛОВА:

буровий інструмент, WAAM адитивна технологія, електродугове наплавлення МІГ/МАГ, робототехнічний комплекс.

СПИСОК ЛІТЕРАТУРИ

1. Ermakova A., Mehmanparast A., Ganguly S. A review of present status and challenges of using additive manufacturing technology for offshore wind applications. Procedia Structural Integrity, Vol. 17, 2019. P. 29—36. URL: https://doi.org/10.1016/j.prostr.2019.08.005 (date of access: 09.08.2024).
2. Goldak J.A., Akhlaghi Mehdi. Computational Welding Mechanics. Springer, 2005. 323 p.
3. Lundbäck A. Finite Element Modelling and Simulation of Welding of Aerospace Components. Luleå University of technology: Department of Applied Physics and Mechanical Engineering-Division of Computer Aided Design, 2003. 50
4. ПоповаЛ.Е., Попов А.А. Диаграммы превращения аустенита в сталях и бета-растворах в сплавах титана: Справочник термиста. 3-е изд., перераб. и доп. М.: Металлургия, 1991. 503 с.
5. Парусов В.В., Жукова С.Ю., Евсюков М.Ф., Сычков А.Б., Деревянченко И.В., Сивак А.И. Кинетика фазовых превращений в катанке из непрерывнолитой электростали Св-08Г2С при непрерывном охлаждении. Фундаментальные и прикладные проблемы черной металлургии. Дніпропетровськ.: ІЧМ НАН України. № 9. С. 193—199.
6. Парусов В.В., Сычков А.Б., Жукова С.Ю., Парусов О.В., Жигарев М.А. Влияние химического состава и технологических факторов на механические характеристики катанки из стали Св-08Г2С. Металлургическая и горнорудная промышленность. 2005. № 4. С. 68—71.
7. Долиненко В.В., Коляда В.А., Шаповалов Е.В., Скуба Т.Г. Конечно-элементное моделирование проплавления при сварке МИГ/МАГ корневого шва. Электрометаллургия. 2016. № 9. С. 10—19.
8. SYSWELD 2019: Reference Manual. ESI Group. URL: https://myesi.esi-group.com/ downloads/software-downloads/sysweld-2019.0 (date of access: 09.08.2024).
9. Leblond J.B., Devaux J.C. A New Kinetic Model for Anisothermal Metallurgical Transformations in Steels Including Effect of Austenite Grain Size”. Acta Metallurgica. January 1984. Vol. 32. Issue 1. P. 137—146. URL: https://doi.org/10.1016/0001-6160(84)90211-6 (date of access: 09.08.2024).

Повний текст: PDF