|
|
Mechanická odezva při dynamickém zatěžování vrstev připravených technologií cold spray
Šprincl, Jan ; Válka, Libor (oponent) ; Řehořek, Lukáš (vedoucí práce)
Cold spray je relativně novodobá technologie spadající do kategorie aditivní. Jedná se o povlakovací metodu, která nezpůsobuje natavení vstupního materiálu. To přináší mnoho výhod, mezi které patří zejména minimalizace ovlivnění výchozí struktury, absence vzniku tepelně ovlivněné oblasti anebo nemožnost vzájemné kombinace různých druhů materiálů. Tato práce se zabývá zejména depozicí titanového prášku Ti6Al4V, spolu s dalšími pro doplnění nebo modifikaci nástřiku, zlepšení jeho efektivity a zvýšení mechanických vlastností. Pro vyhodnocení vlastností byly použity balistické zkoušky, test tříbodovým ohybem, indentační metody, optická analýza pomocí světelné i elektronové mikroskopie, rentgenová difrakce, diferenciální skenovací kalorimetrie a ovlivnění struktury tepelným zpracováním. Tepelným zpracováním došlo k vytvoření zcela nových fází struktury, které měly za následek značný nárůst tvrdosti povlaku spolu se snížením jeho porozity. Došlo ke vzniku vysoce tvrdých fází na bázi TiC a Ti5Si3 v houževnaté matrici tvořené různým poměrem Ni-Ti a přidružených prvků – V, Al, Si. Závěrem jsou pak popsány návrhy pro případný budoucí vývoj tohoto materiálu. Jsou položeny předpoklady pro konkrétní zlepšení v oblasti jednotlivých metod a postupů použitých v této práci s ohledem na velmi perspektivní výhled do budoucna tohoto materiálu a jeho případné implementaci v reálné balistické ochraně, typicky ve vojenském průmyslu.
|
|
|
Návrh předehřevu prášku pro technologii cold spray
Kalina, Jan ; Čupera, Jan (oponent) ; Řehořek, Lukáš (vedoucí práce)
Cold spray je technologie řadící se mezi termální nástřiky povlaků. Její hlavní myšlenkou je zamezení stříkanému i podkladnímu materiálu v dosažení teploty tání tak, aby se snížila míra oxidace povrchů. Cold spray je poměrně mladá technologie na které se stále provádí výzkum. Otázka vlivu předehřevu stříkaného materiálu na materiálové charakteristiky nástřiku je jednou z otázek výzkumu. V rámci této práce je navrženo zařízení předehřevu prášku až na teploty 650 °C tak, aby byl minimalizován zásah do současné konstrukce Cold Spray pracovní stanice na ÚMVI FSI VUT v Brně. Návrh vychází ze značných zjednodušení tepelného modelu předehřívacího zařízení a tepelných ztrát. V teoretické části byla čtenáři představena historie Cold spray a vlivy různých technologických parametrů Cold Spray na výsledný nástřik. Dále byly diskutovány požadavky na zařízení předehřívače, navrženo několik variant návrhu zařízení a sepsány rovnice využité pro návrh zařízení. V praktické části práce jsou pro požadované materiály stříkaného prášku, různé teploty a další vstupní parametry Cold Spray nástřiku získány potřebné údaje pro návrh zařízení. Na jejich základě je sestaven návrh zařízení předehřívače a jeho vývoje.
|
|
|
Elastické charakteristiky povlaků
Olivo, Tomas ; Řehořek, Lukáš (oponent) ; Válka, Libor (vedoucí práce)
Diplomová práce se věnuje určování Youngova modulu pružnosti v tahu povlaků se zahrnutím vlivu porozity pomocí impulzní excitační metody (IEM). V teoretické části jsou rozebrány základy impulzní excitační metody a nanoindentace. Následně jsou uvedeny druhy kompozitních materiálů, na které navazuje popis Cold Spray technologie použité k výrobě povlaků uvedených v této práci. V další části jsou definovány kompozitní modely použité pro vyhodnocení naměřených dat. Experimentální část je věnována popisu přípravy zkušebních těles, tj. systému substrátu s povlakem spolu s průběhem nanoindentační a impulzní excitační zkoušky. Na základě těchto zkoušek byly pomocí čtyř kompozitních modelů vyhodnoceny moduly pružnosti v tahu nanesených povlaků, které byly srovnány s výsledky z nanoindentační zkoušky. Nejvhodnějším z uvedených modelů se ukázal být model založený na směšovacím pravidle se zahrnutím nelineárního vlivu porozity.
|
|
|
Využití technologie cold spray pro balistické aplikace
Kuník, Adam ; Doubrava, Marek (oponent) ; Řehořek, Lukáš (vedoucí práce)
Cílem této bakalářské práce je obeznámení s technologií cold spray, jakožto alternativou na poli jak nanášení povlaků, tak i mj. její využití na opravu některých tvarově složitých dílů v rámci aditivní výroby. Dále se pak zabývá základními principy této metody, užívanými kovovými prášky, charakteristika přístroje, seznámení s problematikou balistické ochrany a terminální balistiky. V druhé, experimentální části, je hodnocena kvalita a mechanické vlastnosti (zejménapak tvrdost, porozita a tloušťka nástřiku) této vrstvy vyrobené výše uvedenou metodou, jakožto součást balistické ochrany pro lehká pancéřová vozidla.
|
|
|
Vývoj nástřiků slitiny Ti-6Al-4V vyrobených technologií cold spray
Ballayová, Kristýna ; Štěpánek, Roman (oponent) ; Řehořek, Lukáš (vedoucí práce)
Metodě cold spray (CS) je pro její nesporné výhody oproti konvenčním metodám věnováno čím dál tím více pozornosti jak v oblasti výzkumu a vývoje, tak v průmyslovém sektoru. Vhodnost použití ale závisí na požadovaných vlastnostech nástřiku i na povaze používaných materiálů. Tato práce poskytuje vhled do problematiky cold spray obecně i v kontextu použitého materiálu nástřiku – Ti-6Al-4V. Byla studována odezva na několik sad parametrů izostatického lisování za tepla (také HIP z angl. hot isostatic pressing), přičemž pozornost byla věnována nejen nástřiku, ale i substrátu z hliníkové slitiny Al 2618. Volba parametrů izostatického lisování za tepla, především teploty, byla kompromisním řešením s ohledem na teplotní odolnost materiálu substrátu a běžné hodnoty tohoto procesu při zpracování materiálu nástřiku. Výsledky praktických analýz ukazují, že i přes snahu najít parametry HIP vyhovující oběma omezením, nedošlo ke zlepšení nejpodstatnějších vlastností nástřiku. Naopak, proces HIP vedl k určitému zhoršení vlastností substrátu z hliníkové slitiny. Tato zjištění poskytují informace pro budoucí optimalizaci procesu a upozorňují na potřebu dalšího výzkumu v oblasti kombinace těchto materiálů a technologií.
|
|
|
Machanické vlastnosti a jejich stanovení u materiálů připravených studenou depozicí
Hamr, Ondřej ; Judas, Jakub (oponent) ; Zapletal, Josef (vedoucí práce)
Bakalářská práce se zabývá konvenčními mechanickými vlastnostmi a jejich stanovením. Dále se bakalářská práce zabývá určením mechanických vlastností na malých a miniaturních zkušebních tělesech se zaměřením na tahové a ohybové zkoušky miniaturních rozměrů a zkoušku small punch testu. V závěru práce byly provedeny experimenty, kde na materiálu pevnostní slitiny AA 7075 nanesené kinetickou studenou depozicí byly zkoumány mechanické vlastnosti malých a miniaturních rozměrů. Experiment byl zaměřen na tahovou a ohybovou zkoušku malých těles a poté na small punch test a následnou korelaci výsledků.
|
|
|
Programovací prostředky pro robotizované pracoviště studené depozice kovů
Odehnal, Martin ; Šubrt, Kamil (oponent) ; Vetiška, Jan (vedoucí práce)
Diplomová práce se zaměřuje na vývoj softwaru pro robotické pracoviště, který je určen pro rychlou přípravu nástřiku pláště rotačních dílů s využitím technologie studené depozice kovu. Pracoviště pro studený nástřik je umístěno v laboratořích Ústavu materiálových věd a inženýrství na Fakultě strojního inženýrství VUT v Brně. Vytvořená aplikace poskytuje podporu pracovníkům ústavu pro experimentální činnosti v této oblasti. Teoretická část práce podrobně popisuje procesy spojené s virtuálním zprovozněním, programováním průmyslových robotů a základy technologie studeného nástřiku. Praktická část se věnuje konkrétní realizaci aplikace a integraci připojení externího motoru k robotickému kontroléru prostřednictvím komunikační sběrnice PROFINET.
|
|
|
Využití moderních výrobních technologií pro komponenty převodovky
Drapač, Jiří ; Prokop, Aleš (oponent) ; Řehák, Kamil (vedoucí práce)
Cílem této bakalářské práce je zhodnotit možnosti implementace alternativních výrobních technologií ve firmě Wikov MGI a. s. na produkci komponent převodovky. Rešeršní část práce se zabývá aditivními technologiemi, kterými jsou Selective Laser Melting (SLM), Binder Jetting (BJ), Cold Spray (CS) a Wire Arc Additive Manufacturing (WAAM). U každé metody je popsána příprava před zahájením výroby, proces s tiskovými parametry a post-processingová úprava. V další části jsou jednotlivé technologie kriticky zhodnoceny z hlediska aplikovatelnosti na komponenty převodovky. Z výsledků je detekováno nejvhodnější použití technologie na jednu vybranou součást. V praktické části je provedena optimalizace rozměrů a hmotnosti pomocí konstrukční úpravy vybrané komponenty. Na základě ekonomicko-technických výpočtů je provedeno srovnání současného a navrhovaného výrobního procesu.
|
|
|
Návrh předehřevu prášku pro technologii cold spray
Kalina, Jan ; Čupera, Jan (oponent) ; Řehořek, Lukáš (vedoucí práce)
Cold spray je technologie řadící se mezi termální nástřiky povlaků. Její hlavní myšlenkou je zamezení stříkanému i podkladnímu materiálu v dosažení teploty tání, aby se snížila míra oxidace povrchů. Cold spray je poměrně mladá technologie na které se stále provádí výzkum. Otázka vlivu předehřevu stříkaného materiálu na materiálové charakteristiky nástřiku je jednou z otázek výzkumu. V rámci této práce je navrženo zařízení předehřevu prášku až na teploty 650 °C tak, aby byl minimalizován zásah do současné konstrukce Cold Spray pracovní stanice na ÚMVI FSI VUT v Brně. Návrh vychází ze značných zjednodušení tepelného modelu předehřívacího zařízení a tepelných ztrát. V teoretické části byla čtenáři představena historie Cold spray a vlivy různých technologických parametrů Cold Spray na výsledný nástřik. Dále byly diskutovány požadavky na zařízení předehřívače, navrženo několik variant návrhu zařízení a sepsány rovnice využité pro návrh zařízení. V praktické části jsou pro požadované materiály stříkaného materiálu, různé teploty a další vstupní parametry Cold Spray nástřiku s pomocí rovnic z teoretické části získány potřebná data pro návrh zařízení. Na jejich základě je sestaven finální návrh zařízení předehřívače.
|
|
|
Optimalizace vlastností nástřiku připraveného metodou Cold Spray pomocí tepelného zpracování
Bartošík, Vojtěch ; Šmíd, Miroslav (oponent) ; Hutařová, Simona (vedoucí práce)
Tato bakalářská práce se zabývá volbou parametrů tepelného zpracování kovového povlaku austenitické nestabilizované korozivzdorné oceli AISI 304L naneseného metodou Cold spray. Pomocí vhodného tepelného zpracování je možné upravovat mechanické vlastnosti, snížit pórovitost a v neposlední řadě také odstranit vysoká reziduální napětí v materiálu. Teoretická část práce je věnována literární rešerši na téma technologie Cold spray, koroze a korozivzdorných ocelí. V experimentální části jsou popsány postupy při měření vzorků, které prošly tepelným zpracováním, které probíhalo v rozmezí teplot 500 až 1100 °C, vždy při hodinové výdrži na teplotě a ochlazením na vzduchu. Kromě těchto vzorků byl materiál zkoumán i ve výchozím stavu. Byla stanovena pórovitost, mikrotvrdost a také magnetičnost. K analýze struktury byly pořízeny fotografie na světelném i elektronovém skenovacím mikroskopu. Na základě výsledků se jako dobrá volba zdá tepelné zpracování s hodinovou výdrží na teplotě 700 °C, kde byl pozorován významný pokles pórovitosti, částečné zotavení struktury při zachování vysoké mikrotvrdosti a také jemnosti zrna.
|
host ::
RSS.