|
|
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.
|
|
| |
|
|
Press quenching of HEMA sword blades
Achberger, Šimon ; Řehořek, Lukáš (oponent) ; Kouřil, Miloslav (vedoucí práce)
Martensitic transformation during quenching is inherently related to creation of residual stresses within the quenched part, which lead to quenching-induced distortion. There are multible approaches to reducing quenching-induced distortion. Among the more effective is utilising cold die quenching. Construction of a cold die quench press for quenching thin, flat parts is relatively simple, but scarcely used due to high investment costs and the difficulty of determining thermal contact conductance between quench press dies and quenched part. An example of a part whose manufacture is complicated because of quenching-induced distortion is a sword blade. The experimental part of this thesis examines quenching samples of a steel used for making sword blades, 42CrMo4, using two different quench press die constructions. Analysis of said samples shows that proposed quenching method is comparable or superior to quenching via conventional quenchants. Proposed quenching method lowers quenching-induced distortion and has minimal recurring costs connected to using liquid quenchants and the method is therefore viable for quenching sword blades.
|
|
|
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.
|
|
|
Vliv procesních parametrů a tepelného zpracování na strukturu a vlastnosti nástřiku metodou Cold Spray
Lindner, Patrik ; Řehořek, Lukáš (oponent) ; Hutařová, Simona (vedoucí práce)
Bakalářská práce je literární rešerší zaměřenou na technologii Cold spray a procesní parametry ovlivňující vlastnosti nástřiku, jako je tlak, teplota procesního plynu, rychlost posuvu trysky, sled jednotlivých vrstev, velikost částic prášku a jiné. Tato technologie využívá kinetickou energii dopadu částic na substrát. Hlavní předností této metody je možnost tvorby povlaku velkých tlouštěk (v milimetrech) bez oxidů, s poměrně nízkou porozitou a příznivými mechanickými vlastnostmi. Cílem této práce je seznámit se s technologií Cold spray a vlivem procesních parametrů na kvalitu nástřiku. Vliv procesních parametrů je v této práci také krátkým experimentem ověřen.
|
|
|
The use of small punch tests for materials with a higher level of structural inhomogeneity
Gordiak, Michal ; Řehořek, Lukáš (oponent) ; Válka, Libor (vedoucí práce)
Master's thesis deals with evaluating applicability of correlation relationships between material characteristics determined by Small Punch Test and standard tensile test for material AlSi7Mg0,6 manufactured by casting and technology SLM. Results of Small Punch Tests are correlated with yield strength, tensile strength, elongation, and Young's modulus of elasticity. For each material characteristic various correlation methods are compared, while for each method corresponding coefficients are determined. Consequently, the applicability of individual methods is evaluated by substituting coefficients determined by various studies. Primarily analyzed are correlation methods for which future normalization is expected. The results of master's thesis show that structural inhomogeneity caused by SLM process does not result in high inaccuracies in determining material characteristics. Larger impact on material characteristics has high porosity, which was identified in cast material and led to significant deviations in evaluating tensile strength and elongation.
|
host ::
RSS.