Завгородній, Олександр ВасильовичZavgorodny, Olexandr V.2025-07-022025-07-022025https://eir.zp.edu.ua/handle/123456789/22055Завгородній О.В. «Вдосконалення обладнання та технології плазмового ротаційного розпилення для виготовлення металевих порошків адитивного призначення»/ О. В. Завгородній – Запоріжжя: НУ "Запорізька політехніка", 2025. – 154 с.UK: Об’єкт дослідження – процес плазмового ротаційного розпилення для виробництва сферичних порошків із титанових та нікелевих сплавів, процеси консолідації порошків із застосуванням адитивних технологій. Предмет дослідження – технологічні режими та обладнання плазмового ротаційного розпилення для виробництва сферичних порошків з титанових та нікелевих сплавів та параметри адитивних технологій виготовлення різних деталей з них. Основні висновки та положення, що характеризують наукову новизну роботи, полягають у наступному: 1. Отримали подальший розвиток залежності впливу технологічного параметру ротаційного плазмового розпилення (швидкість обертання витратного електроду) на розмір порошків із жароміцних нікелевих сплавів Inconel 718, ВЖ98 та титанового сплаву Ti-6Al-4V. Удосконалено кінематичну схему системи обертання витратного електроду в обладнанні для ротаційного плазмового розпилення (PREP). Отримано максимальну кількість (d50) дрібнодисперсного (30…100 мкм) металевого порошку для виготовлення деталей ГТД адитивними технологіями. 2. Вперше встановлені регресійні залежності впливу складу плазмоутворюючих газів (аргон, гелій) в умовах надвисоких швидкостей обертання розпилюванної заготовки (20-30 тис. хв-1) на фракційний склад виготовлених металевих порошків зі сплавів Inconel 718, ВЖ98 та Ti-6Al-4V за технологією PREP. Відповідно отриманим рівнянням встановлено, що для виготовлення порошків розмірами 30…50 мкм із нікелевих жароміцних сплавів Inconel 718 і ВЖ98 швидкість обертання має становити 25 тис. хв-1, а співвідношення аргон / гелій – 30 / 70 %. При максимальній швидкості обертання (30 тис. хв-1) достатньо вводити в плазмоутворюючу газову суміш 40 % гелію. Для одержання порошків із титанового сплаву Ti-6Al-4V розміром 30…60 мкм необхідно забезпечити швидкість обертання до 30 тис хв-1 при вмісті гелію не менше 70 %, що пов’язано із низькою питомою вагою титану і більш складним відривом крапель у процесі розпилення. 3. Розвинуте наукове обґрунтування впливу фракційних складів розроблених порошків на технологічні характеристики адитивних методів виробництва (лазерний 3D-друк, мікроплазмове та електронно-променеве пошарове наплавлення). Встановлено оптимальні режими розпилення для одержання в дослідних і виробничих умовах металевих порошків різного призначення: - для лазерного 3D-друку – 20…50 мкм; - для мікроплазмового пошарового наплавлення – 100…120 мкм; - для електронно-променевого вирощування виробів – 45…105 мкм. EN: The object of the study is the process of plasma rotary spraying for the production of spherical powders from titanium and nickel alloys, powder consolidation processes using additive technologies. The subject of the study is the technological modes and equipment of plasma rotary spraying for the production of spherical powders from titanium and nickel alloys and the parameters of additive technologies for manufacturing various parts from them. The main conclusions and provisions characterizing the scientific novelty of the work are as follows: 1. We have further developed the dependence of the influence of the technological parameter of rotary plasma spraying (consumable electrode rotation speed) on the size of powders from heat-resistant nickel alloys Inconel 718, VZh98 and titanium alloy Ti-6Al-4V. The kinematic scheme of the consumable electrode rotation system in the equipment for rotary plasma spraying (PREP) has been improved. The maximum amount (d50) of finely dispersed (30…100 μm) metal powder for the manufacture of gas turbine engine parts by additive technologies was obtained. 2. For the first time, regression dependences of the influence of the composition of plasma-forming gases (argon, helium) under conditions of ultra-high rotation speeds of the sprayed workpiece (20-30 thousand hv-1) on the fractional composition of metal powders manufactured from Inconel 718, VZh98 and Ti-6Al-4V alloys using PREP technology were established. Accordingly, the obtained equation established that for the manufacture of powders with sizes of 30…50 μm from nickel heat-resistant alloys Inconel 718 and VZh98, the rotation speed should be 25 thousand hv-1, and the argon / helium ratio should be 30 / 70%. At the maximum rotation speed (30 thousand min-1) it is sufficient to introduce 40% helium into the plasma-forming gas mixture. To obtain powders from titanium alloy Ti-6Al-4V with a size of 30…60 μm, it is necessary to ensure a rotation speed of up to 30 thousand min-1 with a helium content of at least 70%, which is associated with the low specific gravity of titanium and more complex droplet separation during the spraying process. 3. Scientific substantiation of the influence of fractional compositions of the developed powders on the technological characteristics of additive manufacturing methods (laser 3D printing, microplasma and electron beam layer-by-layer deposition) has been developed. Optimal spraying modes have been established for obtaining metal powders for various purposes in experimental and production conditions: - for laser 3D printing – 20…50 μm; - for microplasma layer-by-layer deposition – 100…120 microns; - for electron beam growth of products – 45…105 microns.ukавіаційний газотурбінний двигунтитановий сплавжароміцний сплавадитивна технологіясферичний порошокротаційне плазмове розпиленнявитратний електродвакуумна камераплазмоутворюючий газфракційний складтекучість порошкутекучість порошкуелектронно-променеве вирощуванняплазмове пошарове наплавленнялазерний 3D-друкadditive manufacturingtitanium alloyheat-resistant alloyadditive technologyspherical powderrotary plasma sprayingconsumable electrodevacuum chamberplasma-forming gasfractional compositionbulk densitypowder flowabilityelectron beam growthplasma layer-by-layer depositionlaser 3D-printingThesis