|
|
Vývoj stavěcí strategie pro výrobu trubek pomocí 3D tisku kovů
Zemek, Albert ; Zemanová, Lucie (oponent) ; Koutný, Daniel (vedoucí práce)
Tato bakalářská práce se zabývá hledáním vhodných výrobních strategií pro stavbu převislých částí bez použití podpůrných struktur v technologii Selective Laser Melting. Hlavní zaměření studie je na výrobu kruhových částí, které jsou velmi častým konstrukčním prvkem. V práci byly navrženy testovací vzorky pro různé výrobní parametry. Dále byla otestována inovační funkce pro nekonstantní nastavení parametrů při výrobě. Po vyrobení byly vzorky otestovány z hlediska rozměrové přesnosti a výsledky vyhodnoceny.
|
|
|
Konstrukce magnetického separátoru práškových kovů
Papaj, Lukáš ; Suchý, Jan (oponent) ; Paloušek, David (vedoucí práce)
Tato práce se zabývá návrhem konstrukce pro recyklaci prášku využitého při vícemateriálovém 3D tisku technologií SLM. Přesněji jde o separaci smíchaných kovových prášků pomocí magnetického separátoru, který je schopen separovat dva prášky se stejnými distribucemi. Na základě poznatků z rešerše průmyslových separátorů a úspěšnosti provedeného experimentu byla zvolena metoda separace pomocí magnetického bubnu, na který je rovnoměrně přiváděn prášek pomocí vibrační násypky. V provedeném experimentu bylo zjištěno, že metoda je vhodná pro separaci diamagnetického kovu ale pro kvalitní separaci feromagnetického kovu je nutná úprava rychlosti nasypávání. Dále byla pro tuto konstrukční variantu zpracována výkresová dokumentace, podle které může být separátor sestaven a využit v laboratořích pro separaci prášků.
|
|
|
Vliv tepelného zpracování na magnetické vlastnosti aditivně vyráběných dílů z nerezových ocelí
Schäffer, Matúš ; Hutař, Pavel (oponent) ; Paloušek, David (vedoucí práce)
Diplomová práca sa zaoberá výberom tepelného spracovania aditívne vyrábaných multimateriálových dielov z nehrdzavejúcich ocelí 1.4404 a 1.4542 s ohľadom na ich magnetické vlastnosti a mechanické vlastnosti v ťahu. V rámci práce boli jednotlivé materiály skúmané po výrobe a tiež po rovnakých tepelných spracovaniach. Vybraný postup sa skladá z rozpúšťacieho žíhania a nadväzujúceho precipitačného vytvrdzovania. Pomocou tohto postupu sa podarilo značne zvýšiť maximálnu relatívnu permeabilitu a znížiť koercívnu intenzitu ocele 1.4542 a zároveň nedošlo ku výraznejšej zmene relatívnej permeability ocele 1.4404. Došlo tiež k poklesu Rp0,2 ocele 1.4404, avšak naopak k nárastu Rm, Rp0,2 u ocele 1.4542 a nárastu hodnoty A v prípade oboch zliatin. Realizované boli experimenty, ktoré dokazujú vyrobiteľnosť multimateriálových dielov zložených z danej dvojice ocelí pomocou technológie SLM. Je tak možné navrhovať a vyrábať komponenty magnetických obvodov zložené z nehrdzavejúcich ocelí a pomocou následného tepelného spracovania prispôsobovať ich magnetické a mechanické vlastnosti.
|
|
|
Lattice Topology Optimization in ANSYS software
Černák, Martin ; Vaverka, Ondřej (oponent) ; Vrána, Radek (vedoucí práce)
ANSYS is one of the first commercially available software which allows to make topology optimization of lattice structures. In this bachelor’s thesis optimization workflow, calibration of numerical model, validation of numerical results and revelation of influence of basic parameters involved in computation – cell type, minimum and maximum relative density, cell size and used discretization, are showed. Optimised part was compared by means of FEM and homogenization with available experimental data. Subsequently, influence of basic parameters was evaluated. It was shown that optimized structure is stiffer than benchmark and influence of basic parameters for mechanical response and computational complexity was introduced. Simultaneously, it was shown that homogenization overestimated mechanical response. The findings of bachelor’s thesis validate computational model in program ANSYS and can be used for more effective making of optimization models.
|
|
|
Studium proveditelnosti 3D tisku kovů jakožto technologie pro prototypovou výrobu plastových dílů
Kovář, Tomáš ; Herčík, Tomáš (oponent) ; Sigmund, Marian (vedoucí práce)
Tato bakalářská práce je zaměřena na proveditelnost kovového 3D tisku. Matrice z nástrojové oceli 90MnCrV8 je časově náročná a nákladná při výrobě konvenční metodou. Při zvážení použití matrice na maximálně 50 ks výlisků je možné volit jiný materiál, než nástrojovou ocel. Z nabízených možností kovového 3D tisk byly vybrány 2 vhodné metody, jde o SLM a WAAM, kde metoda WAAM se jeví jako levnější. Dostupné materiály za náhradu oceli 90MnCrV8 jsou kovový drát G4Si1 pro metodu WAAM a korozivzdorná ocel X2CrNiMo17-12-2 pro metodu SLM. Po uvedení všech možností a vyhodnocení lze vidět, že proveditelnost kovového 3D tisku jako náhrada konvenční výroby nástroje je možná.
|
|
|
Zpracování slitin mědi pomocí technologie selective laser melting
Kočica, Martin ; Šafka, Jiří (oponent) ; Paloušek, David (vedoucí práce)
Práce se zabývá nalezením vhodné slitiny mědi pro zpracování technologií SLM a určením technologických parametrů vedoucí k relativní hustotě blízké plnému materiálu. Teoretická část práce uvádí náhled do problematiky aditivní technologie a procesu zpracování nových slitin. Obsahuje také přehled současného stavu poznání slitin mědi zpracovaných pomocí SLM. Na základě teoretické části práce byly navrženy testovací vzorky a způsob jejich hodnocení. Vzorky byly vyráběny tavením metalurgického prášku pomocí ytterbiového laseru s výkonem 400 W. Testování je rozděleno na tři etapy: Určení parametrů procesu SLM. Odladění strategie větších dílů. Geometrické přesnosti a mechanického testování. Na základě výsledků práce byly určeny závislosti relativní hustoty na vstupních parametrech. Pro nejlepší parametry byly určeny korekce geometrické přesnosti a mechanické vlastnosti.
|
|
|
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.
|
|
|
Rázové namáhání mikro-prutových struktur vyrobených technologií Selective Laser Melting z hořčíkové slitiny WE43
Foltán, Tomáš ; Červinek, Ondřej (oponent) ; Jaroš, Jan (vedoucí práce)
Mikro-prutové struktury ze slitiny WE43 se díky své pevnosti a nízké hmotnosti jeví jako možné řešení v oblasti biomedicíny i letectví. Doposud provedený výzkum posuzoval hlavně chování těchto struktur při kvazistatickém zatěžování. Dynamické namáhání těchto struktur doposud nebylo hluboce zkoumáno. Tato práce se proto zabývá rázovým zatěžováním mikro-prutových struktur vyrobených metodou SLM. Na nízkorychlostním pádovém testeru byla otestována sada vzorků s různými základními buňkami a tloušťkou prutů. U vzorků se při nárazech posuzovala absorbovaná energie, průběh napětí a mechanismy deformace. Byl pozorován jasný vliv základní buňky struktury na množství pohlcené energie, kdy struktury o podobné relativní hustotě vykazovali značně rozdílné hodnoty. Největší měrná absorbovaní energie byla pozorována u struktur s buňkou FCCZ. Ukázalo se, že v porovnání s jinými materiály (např. ocel) je hořčík významně méně efektivní, což bylo nejspíše způsobeno jeho tendencí selhávat křehkým lomem. Provedené testy dávají představu o chování těchto struktur při nárazech a popisují tak schopnost struktur absorbovat energii, což může být užitečné např. při návrhu kostních implantátů v biomedicinském sektoru.
|
|
|
Multi-materiálový 3D tisk slitin titanu a hliníku
Duchoň, Matěj ; Hutař, Pavel (oponent) ; Koutný, Daniel (vedoucí práce)
Aditivní výroba multi-materiálových komponentů představuje perspektivní možnost výroby dílů, které kombinují vlastnosti spojovaných materiálů. Proto se tato práce zabývá výzkumem, optimalizací procesních parametrů a metodologií pro výrobu multi-materiálových dílů metodou SLM, přičemž cílem je vytvoření mechanicky odolného rozhraní dvou materiálů na bázi titanu a hliníku. Za účelem zjištění vhodné kombinace materiálů byl proveden návarový test, pomocí něhož byly také stanoveny prvotní procesní parametry a předběžný vliv zvýšené teploty předehřevu na vznik defektů na rozhraní materiálů. Tento test byl základem pro tisk objemových vzorků, jejichž rozhraní bylo detailně analyzováno pomocí světelné mikroskopie, testu mikrotvrdosti a metody EDS. Na závěr byla ověřena mechanická odolnost rozhraní pomocí tahové zkoušky. Dle výsledků návarového testu byla vybrána slitina titanu Ti6Al4V ve spojení s hliníkovou slitinou AlSi10Mg. V dalších testech objemových vzorků bylo zjištěno, že v případě zvýšení teploty předehřevu z 200 °C na 300 °C dojde ke snížení počtů trhlin na rozhraní o 31 %. Kombinací zvýšené teploty předehřevu a vhodných procesních parametrů bylo vytvořeno mechanicky odolné rozhraní materiálů téměř bez trhlin. Práce poskytuje souhrnný přehled problematiky multi-materiálového tisku a příčiny vzniku jednotlivých defektů, se kterými se rozhraní dvou různých materiálů potýká, čímž může sloužit jako základ pro další výzkum multi-materiálového tisku kovů.
|
host ::
RSS.