Российский химико-технологический университет имени Д. И. Менделеева (Москва, Россия)

Б. В. Ермоленко, доцент кафедры промышленной экологии, канд. техн. наук, ermolenko.b.v@muctr.ru
Ю. М. Аверина, заведующий кафедрой логистики и экономической информатики, канд. техн. наук, доцент, член-корр. РИА, averina.j.m@muctr.ru
О. В. Зверева, ассистент кафедры логистики и экономической информатики, zvereva.o.v@muctr.ru

В статье рассмотрена актуальная задача разработки объективных методов выбора оптимальной технологии получения порошков металлических наночастиц. Опробована методика квалиметрического подхода для сравнительного анализа технологий производства металлических порошков (в том числе из сталей и сплавов на основе железа), используемых в аддитивном производстве. Рассмотрены методы получения металлических порошков, которые различаются по принципу действия и технологии реализации: плазменное распыление, вакуумно-индукционное газовое распыление, электродно-индукционное газовое распыление, центробежное распыление и распыление водой. Для всесторонней оценки технологий предложено использовать комплексные показатели, позволяющие учесть множественные параметры качества. На основе экспертного опроса сотрудников профильного предприятия с применением метода попарного анализа отдельных показателей качества были определены весовые коэффициенты для пяти ключевых технико-экономических показателей: фракционный состав, универсальность использования (в том числе способность перерабатывать различные марки сталей), потребляемая мощность, производительность и вид сырья. Расчет итоговой оценки качества проведен с использованием пяти различных формул для решения задач с множеством показателей качества, присущих одному объекту. Результаты исследования показали, что при заданных экспертных приоритетах (наибольший вес присвоен производительности) наиболее целесообразной технологией является плазменное распыление. Данный результат, несмотря на субъективность определения весовых коэффициентов, является эффективным инструментом обоснования инженерных решений и может быть рекомендован для задач управления качеством и прогнозирования улучшений в области порошковой металлургии, в том числе при производстве порошков из черных металлов.

1. Sames W. J., List F. A., Pannala S. et al. The metallurgy and processing science of metal additive manufacturing // International Materials Reviews. 2016. Vol. 61. P. 315–360. DOI: 10.1080/09506608.2015.1116649
2. Zhang S, Guo K, Qing Y, Liu C. Research Progress on the Preparation Technology of Spherical Alloy Powders for Laser Additive Manufacturing // Materials (Basel). 2025. Vol. 18 (14). P. 3385. DOI: 10.3390/ma18143385
3. Ермаков С. Б., Гюлиханданов Е. Л. Получение порошков для аддитивных машин методом плазменного распыления // Наукоемкие технологии в машиностроении. 2021. № 6 (120). С. 29–41. DOI: 10.30987/2223-4608-2021-6-29-41
4. Ермаков С. Б. Разработка технологии и оборудования плазменного распыления порошков для аддитивных машин: автореф. дис. … канд. техн. наук. – Санкт–Петербург : Санкт-Петербургский политехнический университет Петра Великого, 2024. – С. 21.
5. Войнов П. С., Беленький В. Я., Белинин Д. С., Варушкин С. В. Возможности применения аддитивных технологий при конструировании и производстве вооружения, военной и специальной техники // Вестник Пермского национального исследовательского политехнического университета. Машиностроение, материаловедение. 2021. Т. 23. № 2. С. 70–78. DOI: 10.15593/2224-9877/2021.2.09
6. Азгальдов Г. Г., Райхман Э. П. О квалиметрии. – М. : Изд-во стандартов, 1973. – 172 с.
7. Климов В. С., Карягин Д. А., Ерохин П. А. Освоение технологии производства гранул жаропрочного никелевого сплава ЭП648 и их применение в аддитивном производстве // Технология легких сплавов. 2022. № 3. С. 49–55. DOI: 10.24412/0321-46642022--3-49-55
8. Зенина М. В. Производство металлических порошков (гранул) для сырьевого обеспечения аддитивных технологий в машиностроении // Технология легких сплавов. 2015. № 3. С. 32–38.
9. Gao Z., Zhang F., Li H. et al. Process and Properties of Al-Mg-Er-Zr-Sc High-Strength Aluminum Alloy Powder Prepared by Vacuum Induction Melting Gas Atomization // Materials (Basel). 2025. № 18 (8). P. 1763. DOI: 10.3390/ma18081763
10. Востриков А. В., Сухов Д. И. Производство гранул методом PREP для аддитивных технологий – текущий статус и перспективы развития // Труды ВИАМ. 2016. № 8 (44). С. 15–21. DOI: 10.18577/2307-6046-2016-0-8-3-3