This paper reports the technology and equipment designed for manufacturing parts and components with predefined properties by 3D printing methods. Underlying the technology is the use of a beam of high-power electrons to smelt metal powder in a vacuum chamber with the formation of successive layers that repeat the contours of the digital model of the article. The object of research is the process of surfacing articles from the Ti6Al4Vtitanium alloy powder. The purpose is to determine the optimal surfacing modes based on identifying the effect of process parameters on the quality indicators of articles. The result of the study is the analyzed influence of technological parameters on the properties of articles. The optimum energy density of the beam of 44.5 J/mm3has been determined. Based on the research results, 25 experimental samples were printed. Three beam speed modes were used: 270, 540, and 780 mm/s. For each mode, the dynamic focusing current varied from −1.2 to 1.27 A in increments of about 0.3 A. The articles were carefully examined. A method of raster electron microscopy was used to study the morphology of the samples' surfaces in several zones, namely in the central zone and along the contour; the roughness parameters of the surface micro relief, as well as the presence of defects (pores, non-melting, micro irregularities, inclusions), were established. It has been found that the articles are characterized mainly by a homogeneous micro relief of the profile. The structure of surfaces, formed in different zones depending on technological modes, differs in its morphology. Surfacing modes have been established that have the practical application: beam speed, 780 mm/s; power, 675 W; dynamic focus current, from –1.2 to 0 A. This provides for the minimal parameters of the surface micro relief and the absence of defects such as shrinkage pores, non-melting, as well as a minimum number of inclusions.

В статье представлена разработанная технология и оборудование для изготовления методами 3D печати деталей и узлов с заранее прогнозируемыми свойствами. В основе технологии лежит применение пучка электронов высокой мощности для сплавления металлического порошка в вакуумной камере с образованием последовательных слоев, повторяющих контуры цифровой модели изделия. Объектом исследований является процесс наплавки изделий из порошка титанового сплава Ti6Al4V. Цель – определение оптимальных режимов наплавки на основе выявления влияния параметров процесса на качественные показатели изделий. В результате исследований было проанализировано влияние технологических параметров на свойства изделий. Определена оптимальная плотность энергии луча 44,5 Дж/мм3. По результатам исследований напечатано 25 экспериментальных образцов. Применены три режима скорости луча: 270, 540 и 780 мм/с. Для каждого режима изменяли ток динамической фокусировки от –1,2 до 1,27 А с шагом около 0,3 А. Проведены подробные исследования изделий. Методом растровой электронной микроскопии изучена морфология поверхностей образцов в нескольких зонах, а именно в центральной зоне и по контуру, установлены параметры шероховатости микрорельефа поверхностей, наличие дефектов (пор, несплавлений, микронеровностей, включений). Установлено, что изделия характеризуются преимущественно однородным микрорельефом профиля. Структура поверхностей, формируемая в разных зонах в зависимости от технологических режимов, отличается по своей морфологии. Установлены режимы наплавки, имеющие практическое применение: скорость луча 780 мм/c; мощность 675 Вт; ток динамической фокусировки от –1,2 до 0 А. Это обеспечивает минимальные параметры микрорельефа поверхностей и отсутствие дефектов: усадочных пор, несплавлений, а также минимальное количество включений

В статті представлено розроблену технологію та обладнання для виготовлення методами 3D друку деталей і вузлів із заздалегідь прогнозованими властивостями. В основі технології лежить застосування пучка електронів високої потужності для сплавлення металевого порошку у вакуумній камері з утворенням послідовних шарів, які повторюють контури цифрової моделі виробу. Об’єктом досліджень є процес наплавлення виробів з порошку титанового сплаву Ti6Al4V. Мета – визначення оптимальних режимів наплавлення на основі виявлення впливу параметрів процесу на якісні показники виробів. В результаті досліджень проаналізовано вплив технологічних параметрів на властивості виробів. Визначена оптимальна густина енергії променя 44,5 Дж/мм3. За результатами досліджень надруковано 25 експериментальних зразків. Використано три режими швидкості променя: 270, 540 та 780 мм/с. Для кожного режиму змінювали струм динамічного фокусування від –1,2 до 1,27 А з кроком біля 0,3 А. Проведено детальні дослідження виробів. Методом растрової електронної мікроскопії вивчено морфологію поверхонь зразків в декількох зонах, а саме у центральній зоні та по контуру, встановлено параметри шорсткості мікрорельєфу поверхонь, наявність дефектів (пор, несплавлень, мікронерівностей, включень). Встановлено, що вироби характеризуються переважно однорідним мікрорельєфом профілю. Структура поверхонь, що формується у різних зонах в залежності від технологічних режимів, відрізняється за своєю морфологією. Встановлено режими наплавлення, які мають практичне застосування: швидкість променю 780 мм/c; потужність 675 Вт; струм динамічного фокусування від –1,2 до 0 А. Це забезпечує мінімальні параметри мікрорельєфу поверхонь та відсутність дефектів: усадочних пор, несплавлень, а також мінімальну кількість включень