|
|
Vývoj procesních parametrů pro zpracování hliníkové slitiny AlSi7 technologií Selective Laser Melting
Zvoníček, Josef ; Dočekalová, Kateřina (oponent) ; Koutný, Daniel (vedoucí práce)
Diplomová práce se zabývá studiem vlivu procesních parametrů na zpracování hliníkové slitiny AlSi7Mg0,6 pomocí aditivní technologie Selective Laser Melting. Hlavním cílem je objasnit vliv jednotlivých procesních parametrů na výslednou porozitu materiálu a jeho mechanické vlastnosti. V práci je pojednáno o současném stavu poznání zpracování hliníkových slitin metodou SLM. Vlastní materiálový výzkum práce spočívá v postupných experimentech od návarového testu až po objemový test s následným ověřením mechanických vlastností materiálu. Hodnotícími prvky materiálu v celé práci jsou porozita materiálu, stabilita jednotlivých návarů, tvrdost materiálu a jeho mechanické vlastnosti. Výsledky jsou porovnány s odbornou literaturou.
|
|
|
Zpracování slitiny Inconel 939 selektivním laserovým tavením za zvýšených teplot
Hertl, David ; Dočekalová, Kateřina (oponent) ; Malý, Martin (vedoucí práce)
Práce se zabývá problematikou zpracování slitiny Inconel 939 technologií SLM s využitím předehřevu základové desky. Hlavním cílem práce je ověřit vliv předehřevu základové desky na zbytková napětí. Problém byl řešen dvěma přístupy: simulací procesu a následným experimentálním ověřením. Simulace procesu o teplotě předehřevu 400 °C dosáhla největší shody s experimentem s odchylkou 4,1 %. Na základě experimentu byla stanovena vhodná teplota předehřevu základové desky pro snížení deformací a zbytkových napětí na teplotu 100 °C. Zpracováním Inconelu 939 s využitím předehřevu o teplotách 100 °C a 400 °C bylo dosaženo statických mechanických vlastností, které jsou srovnatelné s mechanickými vlastnostmi standardně zpracovaných komponent, technologií SLM, z Inconelu 939 po tepelném zpracování. Tyto výsledky přináší potenciál pro výrazné snížení celkového výrobního času a nákladů spojených s výrobou komponent ze slitiny Inconel 939.
|
|
|
Návrh aditivně vyráběného tepelného výměníku olej-voda pro formuli student
Březina, Josef ; Dočekalová, Kateřina (oponent) ; Koutný, Daniel (vedoucí práce)
Diplomová práce je zaměřena na návrh a výrobu chladiče oleje vyráběným technologií Selective Laser Melting pro použití ve Formuli Student. Cílem návrhu je zajištění optimálního chlazení olejového okruhu při minimální hmotnosti. Vyrobený chladič využívá koncepce deskového výměníku s optimalizovanými přírubami pomocí simulací proudění a žebrováním teplosměnného tělesa o tloušťce 0,17 mm. Pro návrh byl vytvořen analytický model chladiče. Dále byly optimalizovány procesní parametry výroby tenkostěnných prvků, na které navazovala výroba testovacích vzorků pro měření tlakových ztrát a výkonu mikrochladičů. Výsledky byly použity pro zpřesnění výpočetního modelu a následného optimálního návrhu teplosměnné plochy. Poté proběhla optimalizace přírub chladiče pomocí simulací proudění. Byla provedena výroba prototypu, jehož parametry byly ověřeny na měřícím okruhu vyrobenému pro účely této práce. Navržený chladič dosahuje výkonu 4,5 kW při podmínkách závodu, pro které je ekvivalentní teplotní spád olejového okruhu 22 °C. Návrhem bylo docíleno snížení hmotnosti na 320 g, čímž došlo k redukci hmotnosti o 47 % oproti doposud používanému chladiči. Zároveň došlo ke snížení těžiště vozidla díky změně umístění výměníku.
|
|
|
Vývoj SLM procesních parametrů pro tenkostěnné díly z niklové superslitiny
Kafka, Richard ; Dočekalová, Kateřina (oponent) ; Koutný, Daniel (vedoucí práce)
Diplomová práce řeší vývoj procesních parametrů technologie SLM pro materiál IN718. Hlavním cílem je experimentální stanovení souboru parametrů pro výrobu tenkostěnných dílů s ohledem na hustotu materiálu, drsnost povrchu a těsnost. Podstatou vývoje parametrů je experimentální objasnění vlivu výkonu laseru a skenovací rychlosti na morfologii samostatných návarů, kterými jsou vyrobeny tenké stěny. Společně se stěnami větších šířek a objemovými vzorky je možné vytvořit průnik parametrů, kterým lze vyrobit součásti tvořené kombinací tenkostěnné a objemové geometrie. Provedeným výzkumem vznikl materiálový soubor, kde je využito parametrů tenkých stěn na oblast obrysových kontur objemových těles. Podařilo se vyrobit stěnu s průměrnou šířkou 0,15 mm a drsností 6 m, která splňuje požadavek těsnosti. Skenovacím vzorem meander bylo dosaženo relativní hustoty materiálu 99,92 %, což je více než s parametry od dodavatele. Na základě získaných poznatků bylo možné aplikovat soubor parametrů na součásti kombinující obě geometrie vystavené přetlakům.
|
|
|
Optimalizace parametrů SLM procesu při zpracování hliníkové slitiny AW2618
Těšický, Lukáš ; Dočekalová, Kateřina (oponent) ; Koutný, Daniel (vedoucí práce)
Diplomová práce se zabývá možnostmi zpracování hliníkové slitiny EN AW 2618 za pomocí technologie Selective laser melting (SLM). Teoretická část obsahuje základní poznatky o výrobě touto technologií a možnosti vyhodnocení relativní hustoty vzorků. Dále obsahuje přehled současného stavu poznání o zpracování hliníkových slitin technologií SLM. Především pak hliníkových slitin skupiny 2000, kde je hlavním legujícím prvkem měď. V experimentální části byly na základě rešerše navrženy experimentální tělesa, která je možné rozdělit do tří oblastí: návarové vzorky, objemové vzorky a vzorky pro zjištění mechanických vlastností. Návarové a objemové vzorky sloužily k nalezení vhodných procesních parametrů pro dosažení relativní hustoty blízké plnému objemu materiálu. Za tímto účelem byl prozkoumán vliv různých skenovacích strategií na výslednou relativní hustotu vzorku. Limitujícím faktorem se ukázal výskyt drobných trhlin v celé šíři zkoumaných parametrů. Při porovnání mechanických vlastností vzorků vyrobených technologií SLM s referenčním tvářeným materiálem bylo zjištěno, že materiál zpracovaný pomocí SLM dosahuje pouze polovičních hodnot meze kluzu a pevnosti. To je způsobeno především výskytem drobných trhlin a dalších defektů ve struktuře materiálu.
|
|
|
Vývoj procesních parametrů technologie Selective laser melting pro výrobu tenkostěnných dílů z práškového železa
Šreibr, Vít ; Dočekalová, Kateřina (oponent) ; Paloušek, David (vedoucí práce)
Diplomová práce se zabývá zpracováním čistého železa technologií Selective laser melting, jakožto materiálu s dobrými elektromagnetickými vlastnostmi. Hlavní řešenou oblastí je optimalizace výroby tenkostěnných vzorků, u nichž je sledován vliv procesních parametrů na tloušťku a kvalitu povrchu stěn. Kromě kolmých stěn jsou zkoumány také stěny stavěné pod úhlem 45°. Další fází práce je stanovení procesních parametrů pro objemová tělesa s cílem dosažení co nejnižší porozity a vysoké kvality povrchu. Důležitou částí výzkumu je aplikace získaných poznatků při výrobě vzorků určených k testování magnetických vlastností a také dílu pro konkrétní aplikaci. Poznatky se týkají nejen nastavení parametrů tisku, ale také tepelného zpracování a jeho vlivu na magnetické a mechanické vlastnosti materiálu. Mechanické vlastnosti byly stanoveny na základě tahových zkoušek a zkoušek tvrdosti. Veškeré vzorky byly vyrobeny na zařízení SLM 280HL pomocí 400W ytterbiového laseru.
|
|
|
Vývoj skenovací strategie laseru pro výrobu mikro-prutové struktury technologií SLM
Jaroš, Jan ; Dočekalová, Kateřina (oponent) ; Vrána, Radek (vedoucí práce)
Aditivní technologie (AT) je čím dál více využívána k návrhu unikátních dílů, a to především díky možnosti vyrábět tvarově složité prvky jako jsou např. mikro-prutové struktury. To nicméně zahrnuje i nutnost modifikace procesních parametrů případně výrobní strategie dané AT, která je obvykle nastavena na výrobu objemové geometrie. Použitím vzorků odpovídajících geometrií mikro-prutovým strukturám byly naměřeny přesné vstupní hodnoty, které byly využity pro návrh procesu výroby SLM (Selective Laser Melting) pomocí contour strategie. Díky tomu byly vyrobeny vertikální a skloněné (35,26°) pruty s nízkou porozitou (do 0,2 %), drsností povrchu a vysokou rozměrovou přesností. Porozita byla měřena na µCT, drsnost povrchu a rozměrová přesnost byla měřena na STL datech. Z výsledků vyplývá, že pokud jsou správně nastaveny parametry SLM procesu, je možné vyrobit pruty s nízkou porozitou a drsností povrchu při použití různých kombinací výkonu laseru a skenovací rychlosti. Uvedené poznatky byly použity při tvorbě skriptu, který umožní výběr vhodných procesních parametrů pro výrobu mikro-prutových struktur.
|
|
|
Analýza teplotního chování procesu aditivní výroby mikro-prutových struktur z materiálu AlSi10Mg
Nosek, Jakub ; Dočekalová, Kateřina (oponent) ; Paloušek, David (vedoucí práce)
Pomocí aditivních technologií je možné vyrábět složité díly, které jsou konvenčními technologiemi nevyrobitelné. Jedním z typických příkladů jsou mikro-prutové struktury. Výroba těchto struktur je poměrně náročná a odlišuje se od výroby objemových dílů. Cílem diplomové práce je popsání teplotního chování pří výrobě prutů technologií SLM. Pomocí numerické simulace, která reflektuje procesní parametry stroje, bylo možné analyzovat teplotní chování kolmých i skloněných prutů a detailně analyzovat jejich proces výroby. U prutů se ukazuje závislost průměru prutu na rozšiřování návaru vlivem předehřívání materiálu od předchozího skenování laserem. Finální geometrie skloněných prutů je tvořena napříč více vrstev. V práci je dále popsán vliv začátku a konce trajektorie laseru, který může ovlivnit kvalitu povrchu prutů.
|
|
| |
|
|
Vývoj multimateriálového 3D tisku kovových dílů technologií SLM
Pliska, Jan ; Dočekalová, Kateřina (oponent) ; Koutný, Daniel (vedoucí práce)
Diplomová práce se zabývá výzkumem a optimalizací procesních parametrů a metodologie výroby multimateriálových dílů vyrobených technologií SLM. V rámci práce jsou zkoumány materiály na bázi železa a mědi. Cílem práce je vytvoření kvalitního horizontálního a vertikálního multimateriálového rozhraní. V případě horizontálního rozhraní byly experimentálně stanoveny optimální procesní parametry pro zpracování vybraných materiálů, jejich následná optimalizace pro kvalitní horizontální rozhraní a ověření mechanických vlastností. Pro vertikální rozhraní bylo nutné navrhnout metodologii výroby a dále optimalizovat procesní parametry. Na závěr byly ověřeny některé mechanické vlastnosti rozhraní. Výzkum vertikálního rozhraní byl ovšem vědeckým úkolem s mírou nejistoty, a jelikož tato oblast ještě nebyla prozkoumána, ukázal se být komplexnějším problémem, než se předpokládalo. Nebylo možné jej tedy v daném časovém úseku a s dostupnými prostředky zcela objasnit. Práce poskytuje detailní popis mechanismů tvorby obou typů rozhraní a jejich vlastností a může sloužit jako základ pro další studium multimateriálového 3D tisku kovů na bázi železa a mědi.
|
host ::
RSS.