|
|
Výpočtový model dynamického zatěžování mikro-prutové struktury vyrobené technologií Selective Laser Melting
Červinek, Ondřej ; Maňas, Pavel (oponent) ; Vrána, Radek (vedoucí práce)
V současnosti se pro tlumení velkých rázů mechanické energie v dopravním průmyslu využívají především absorbéry ze speciálních profilů. Pro vysoce specializované aplikace je vhodné využít komponenty, které jsou přesně navrženy pro cílený druh deformace. Příkladem těchto dílů jsou průmyslově vyráběné kovové pěny nebo mikro-prutové struktury vyráběné technologií SLM. Tato práce se zabývá predikcí nízko-rychlostního dynamického zatěžování BCC mikro-prutové struktury vyrobené z hliníkové slitiny AlSi10Mg technologií SLM (SLM 280HL). Pro tento účel byla vytvořena dynamická MKP úloha mikro-prutové struktury, která byla doplněna o model materiálu struktury BCC, který byl získán na základě mechanického testování. Reálná geometrie testovaných vzorků, získaná na základě optického měření (Atos Triple Scan III), byla dále implementována do výpočtového modelu. Experiment dynamického zatěžování BCC struktury byl proveden na pádovém testeru. Chování strukturovaného materiálu při pádovém testu bylo popsáno průběhem deformace a sil reakce v čase. Pro plošné zatěžování dynamické MKP simulace a experimentu bylo dosaženo porovnatelných výsledků. Zahrnutí výrobních fenoménů v simulaci vedlo ke zvýšení přesnosti a shody s experimentem. Tím byl vytvořen nástroj pro testování vlivu změny geometrie na mechanické vlastnosti. Pro dosažení přesnějších výsledků u zatížení průrazem je třeba modifikovat model materiálu o reálné přetvoření materiálu v místě porušení testovacích těles.
|
|
|
Mechanické vlastnosti materiálů připravovaných pomocí procesu SLM
Nopová, Klára ; Štěpánek, Roman (oponent) ; Pantělejev, Libor (vedoucí práce)
V rámci diplomové práce byly zjišťovány vlastnosti slitin vytvořených ze směsí prášků zpracovaných metodou SLM. Byly smíchány prášky slitin AlSi12 a EN AW 2618, a to v poměru 75 hm. % AlSi12 + 25 hm. % 2618, 50 hm. % AlSi12 + 50 hm. % 2618 a 25 hm. % AlSi12 + 75 hm. % 2618. Na vzorcích byla provedena metalografická analýza, analýza EBSD a liniová EDS mikroanalýza. Pro určení mechanických vlastností byla provedena tahová zkouška za pokojové teploty a zkouška tvrdosti. Vzorky po tahové zkoušce byly podrobeny fraktografické analýze.
|
|
|
Zpracování Al-Sc hliníkové slitiny technologií SLM
Skulina, Daniel ; Náhlík, Luboš (oponent) ; Koutný, Daniel (vedoucí práce)
Diplomová práce se zabývá experimentálním určením procesních parametrů pro dosažení relativní hustoty více než 99 % u hliníkové slitiny legované scandiem (Scalmalloy®) při zpracování technologií SLM. Slitina dosahuje vyšších mechanických vlastností než běžně používaná slitina hliníku AlSi10Mg. Teoretická část práce pojednává především o doposud dosažených výsledcích slitiny Scalmalloy®. Na základě teoretické části byly navrženy experimentální tělesa, metodika testování a způsob vyhodnocování. Praktická část je rozdělena na čtyři hlavní etapy: experimentální určení procesních parametrů, popis vlivu použitých parametrů na dosaženou relativní hustotu, zkoumání vlivu procesních parametrů na kvalitu povrchu a mechanické testování. Pro nejlepší parametry byly stanoveny mechanické vlastnosti.
|
|
|
Mechanicko strukturní charakteristiky materiálů vyrobených metodou SLM
Hradil, David ; Jan, Vít (oponent) ; Pantělejev, Libor (vedoucí práce)
Diplomová práce se zabývá mechanickými a strukturními charakteristikami hliníkové slitiny řady 2000 vyrobenými metodou selektivního laserového tavení (SLM). Experimentální část práce zahrnuje volbu procesních parametrů metody SLM, vliv strategie stavby vzorků a hodnocení mechanických a strukturních charakteristik vyrobených materiálů. Mechanické charakteristiky byly hodnoceny z výsledků tahových zkoušek a měření mikrotvrdosti. Strukturní charakteristiky materiálů vyrobených metodou SLM byly vyhodnocovány na základě metalografické analýzy.
|
|
|
Návrh kyslíkového filtru do 3D tiskárny kovu
Ondra, Martin ; Paloušek, David (oponent) ; Suchý, Jan (vedoucí práce)
V medicínských oborech se běžně využívají slitiny na bázi titanu, avšak v některých medicínských aplikacích se jako vhodnější ukázalo použití slitin na bázi hořčíku. Například v ortopedii pro výrobu implantátů. Zvládnutí zpracování hořčíku pomocí technologie Selective Laser Melting by umožnilo vyrobit komplexní struktury podporující tvorbu buněk a regeneraci kostí. Jeden z problému při zpracování slitin na bázi hořčíku je tvorba zbytkového kyslíku. Tento problém lze řešit kyslíkovým filtrem, který se vřadí do okruhu inertní atmosféry. Konstrukcí tohoto filtru pro 3D tiskárnu kovu SLM Solutions 280HL v1.0. se zabývá tato bakalářská práce. Toto zařízení umožňuje filtrovat až 120 m3/h plynu s výstupní čistotou 100 ppt ( 1,0 × 10-8 %). Zařízení separuje kyslík nepřetržitě během celého výrobního procesu. Konstrukce zařízení umožňuje připojení i k dalším strojům společnosti SLM Solutions.
|
|
|
Vývoj procesních parametrů slitiny mědi pro 3D tisk tenkostěnných struktur
Klimek, Ľubomír ; Hutař, Pavel (oponent) ; Paloušek, David (vedoucí práce)
Predmetom tejto práce je spracovanie kovového materiálu metódou Selective Laser Melting. Hlavným cieľom je overiť a popísať vplyv jednotlivých procesných parametrov vstupujúcich do výrobného procesu pri spracovaní materiálu Cu7.2Ni1.8Si1Cr pomocou SLM. Tento materiál obsahuje 90 % medi. Teoretická časť práce popisuje doposiaľ spracované zliatiny s vysokým obsahom medi metódou Selective Laser Melting. Praktická časť sa následne zaoberá špecifikovaním hlavných procesných parametrov, ktoré sú v ďalšej časti riešenia práce optimalizované. Na základe získaných informácií boli vytvorené experimentálne telesá, ktoré budú vo viacerých krokoch testované a analyzované. Práca sa zameriava na tenkostenné vzorky, ktoré majú perspektívne využitie pri tvorbe vysokoúčinných tepelných výmenníkov. Hlavné výsledky, ktorými sa práca zaoberá, sú relatívna hustota a mechanické vlastnosti materiálu. Zároveň je kladený veľký dôraz na výslednú kvalitu povrchu.
|
|
|
Mechanické vlastnosti materiálů připravovaných pomocí procesu SLM
Doubrava, Marek ; Válka, Libor (oponent) ; Pantělejev, Libor (vedoucí práce)
Diplomová práce se zabývá volbou procesních parametrů pro výrobu vysokopevných materiálů pomocí technologie SLM. Vstupním materiálem byl prášek o chemickém složení odpovídající normě DIN X3NiCoMoTi 18-19-5. Pomocí analytických metod jako zkouška tvrdosti nebo pevnosti v tahu s následnou metalografickou a fraktografickou analýzou byl zkoumán vliv změny procesních parametrů na mechanické vlastnosti. Na základě studia pevnostních a deformačních charakteristik materiálu byly vybrány optimální procesní parametry a dále navrženy kroky, jež by měly vést k dalšímu nárůstu požadovaných vlastností. Výsledky práce byly porovnány s literárními prameny hodnotícími jak mechanické vlastnosti součástí vyrobených pomocí SLM, tak součástí vyrobených pomocí konvenčních metod.
|
|
|
Mikrostruktura slitiny AlSi9Cu3 zpracovaná technologií SLM
Rychnovský, Daniel ; Nopová, Klára (oponent) ; Vašáková, Kristýna (vedoucí práce)
Tato bakalářská práce se zabývá mikrostrukturou hliníkové slitiny AlSi9Cu3 vyrobenou metodou SLM. V rešeršní části bakalářské práce je představen princip metody SLM. V návaznosti na to jsou zmíněny vady, které mohou nastat při výrobě součásti metodou SLM. V závěru rešeršní části jsou srovnány mechanické vlastnosti a mikrostruktura materiálů vyrobených metodou SLM a materiálů vyrobených konvenčními technologiemi (odléváním). V experimentální části bakalářské práce je zkoumána porozita vyrobených vzorků metodou SLM pomocí obrazové analýzy. Součástí experimentální části je hodnocení mikrostruktury. Dosažené výsledky jsou diskutovány s literárními zdroji.
|
|
|
Mechanické vlastnosti materiálů připravovaných pomocí procesu SLM
Vašáková, Kristýna ; Řehořek, Lukáš (oponent) ; Pantělejev, Libor (vedoucí práce)
Tato diplomová práce se zabývá vlastnostmi rozhraní multi-materiálů složených z čistého Fe a slitiny Cu7Ni2Si1Cr vyráběných procesem SLM. Rešeršní část práce je zaměřena na popis technologie selektivního laserového tavení, zejména jsou popsány defekty spojené s výrobou SLM dílů. Dále se rešeršní část zabývá výrobou multi-materiálů připravovaných procesem SLM. Experimentální část práce se zabývá volbou parametrů procesu SLM za účelem přípravy objemných vzorků. Základní mechanické charakteristiky byly určovány zkouškou tahem za pokojové teploty. V rámci práce byla také hodnocena mikrostruktura materiálů a prováděna fraktografická analýza pro posouzení mechanismů porušování.
|
|
|
Model of geometry of micro-lattice structures for finite element method
Javorský, Dominik ; Maňas, Pavel (oponent) ; Červinek, Ondřej (vedoucí práce)
The growing availability of additive manufacturing technology, such as SLM, enables the creation of innovative structural designs. An example of these are complex lattice structures which are used because of their excellent mechanical properties relative to weight. One significant challenge lies in production tolerances. These are not crucial for the majority of components. However, when dealing with lattice structures and their thin-walled geometry, manufacturing tolerances lead to substantial deviations in mechanical properties. The process of designing such structures and achieving results comparable to the experiment requires the use of non-standard methods. These methods are time-consuming and costly for obtaining real geometry. The real geometry is then used for numerical simulations based on the FEM principle. This thesis focuses on the impact of geometric imperfections occurring in BCC-type structures made of stainless steel 316L. During the solution, the real geometry was obtained through optical digitization using the ATOS Triple Scan scanner. Dynamic drop-weight tests were also conducted, and the obtained results were used to modify the geometry model in combination with the acquired real geometry. The aim was to minimize the deviation between experimental and numerical simulation results below 5%. The knowledge gained from this process was then applied in simulations investigating the impact of geometric imperfections. Deviations up to 30% were observed in simulations investigating the impact of geometric imperfections. These deviations can be minimized by incorporating the knowledge of real geometry into the design. The results also help determine the diameter range within which including geometric imperfections in the design is irrelevant. Furthermore, a significant impact of the node geometry on the results of numerical simulations was observed. This knowledge brought the values closer to the experimental data. Another important contribution of this work is the simplified geometry model. This model will enable the study of the impact of additional imperfections in a range that was previously unattainable.
|
host ::
RSS.