ГОСТ Р 70242-2022 Аддитивные технологии. Изготовление металлических изделий методом прямого подвода энергии и материала. Общие рекомендации по проектированию и изготовлению

     5.7 Типы конструктивных элементов

5.7.1 Общие положения

Конструктивные элементы предназначены для обозначения типовых форм, с помощью которых проектируют детали. Они также известны как элементы формы или геометрические элементы.

При включении подложки в конечную деталь поверхность раздела между нанесенным материалом и подложкой должна включать в себя галтели для того, чтобы минимизировать накопление напряжений и избежать отслоения нанесенного материала от подложки, поэтому проектировщику следует выбирать правильный радиус для галтели, при этом учитывая необходимость минимизировать использование материала.

5.7.2 Иерархия конструктивных элементов

Для прямого подвода энергии и материала большинство конструктивных элементов можно представлять как типы стенок. Элемент стенки можно рассматривать как геометрическую область с большим соотношением сторон, где толщина элемента мала по сравнению с его длиной и высотой. Толщину стенки обычно составляют один или несколько наплавочных валиков материала. Помимо стенок во многих деталях, изготовленных прямым подводом энергии и материала, присутствуют и другие типы элементов, такие как выступы, толстые элементы, полости и отверстия. Основные виды конструктивных элементов приведены на рисунке 6.

Примечание - Минимальный размер стенки зависит от вида оборудования и сырья.

Рисунок 6 - Верхние уровни иерархии конструктивных элементов

Элементы стенок достаточно разнообразны и рассмотрены в 5.7.3. Выступы обычно представляют собой выступающие цилиндрические элементы, которые могут быть сплошными или полыми (их можно рассматривать как короткую закрытую стенку). Толстыми элементами могут быть короткие, но широкие стенки, которые, будучи объемными, могут принимать самые разные формы. Полости - это полые элементы, которые встречаются в стенах или толстых секциях и которые часто добавляют в деталь для снижения массы или обеспечения зазора для других деталей при изготовлении. Отверстия - полые внутренние элементы, выходящие на поверхность. Различие между большими и маленькими отверстиями заключается в наличии возможности выполнить отверстие во время процесса прямого подвода материала (большое отверстие) или это будет осуществлено при проведении последующей операции, такой как сверление, штамповка или механическая обработка (маленькое отверстие).

5.7.3 Элементы стенок

Классификация элементов стенок приведена на рисунке 7.

Элементы стенок можно разделить на стенки, пересечения стенок и соединения стенок. Пересечение стенок возникает, когда две стенки пересекают друг друга. Пересечение стенок является тем участком, где наплавляется много материала; наплавка металла происходит дважды на месте пересечения и по этой причине требует особого внимания. Соединение стенок возникает, когда стенки соединяются на ребро. Стенки можно классифицировать на закрытые, поперечное сечение которых представляет собой замкнутый контур, например труба (которая может быть получена с использованием непрерывного осаждения), или открытые, поперечное сечение которых - это незамкнутый контур. Стенки можно дополнительно классифицировать по их ориентации (например, вертикальные или наклонные) и по форме.

Изделия, которые будут изготавливать с помощью процессов прямого подвода энергии и материала, обычно проектируют с использованием элементов, показанных на рисунках 6 и 7. Пересечения стенок выделены, чтобы проектировщики знали о сложностях, возникающих при их изготовлении.