|
|
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.
|
|
|
Mechanické vlastnosti slitiny AlSi9Cu3 zpracovaného technologií SLM
Koutný, Filip ; Skřivánková, Vendula (oponent) ; Paloušek, David (vedoucí práce)
Tato bakalářská práce se zabývá porovnáním mechanických vlastností hliníkové slitiny AlSi9Cu3 v odlitém stavu se stavem po zpracování technologií selective laser melting (SLM). Rešeršní část práce pojednává o problematice hliníkových slitin, především o jejich rozdělení, mechanických vlastnostech, tepelné úpravě a zpracování technologií SLM. V diskuzi je řešen návrh optimálního rozsahu procesních parametrů SLM tisku a jsou porovnány mechanické vlastnosti konvenčně odlité slitiny AlSi9Cu3 se slitinou AlSi9Cu3 zpracovanou aditivní technologií SLM.
|
|
|
STUDY OF ENERGY ABSORPTION IN MICRO – STRUT LATTICE STRUCTURE PRODUCED BY SELECTIVE LASER MELTING
Vrána, Radek ; Schleifenbaum, Johannes (oponent) ; Skalon, Mateusz (oponent) ; Paloušek, David (vedoucí práce)
The present dissertation thesis is a part of the research project which is aimed to use the SLM produced lattice structures as an impact energy absorber with defined mechanical behaviour. The main goal of the thesis is the development of the numerical model of deformation behaviour of the SLM produced micro-strut lattice structure the made from AlSi10Mg. In order to achieve the main goal, it was necessary to analyse the influence of SLM process parameters on the formation of internal material defects and surface roughness during the SLM production of the micro-strut lattice structure; these defects degrade mechanical properties of the structure and their removal will improve the mechanical properties. The results show a significant influence of two main parameters – laser scanning speed and laser power. On the basis of these findings, the parameters of input energy Ein and linear energy Elin, which include both above parameters, were defined and their limit values were determined to minimize the imperfections. The deformation behaviour of the manufactured micro-strut lattice structures was analysed on the developed drop-weight impact device that allows testing with an impact energy up to of 120 J. The deformation behaviour is evaluated using the image analysis of the high-speed camera record and force record from the strain gauge. The results of the mechanical testing were used for the validation of the developed numerical model in the ANSYS Explicit software where the real shape of the produced micro-strut lattice structure was implemented in the form of an elliptical geometry along with the information on the real mechanical properties in the form of the developed material model. The resulting comparison of the experimental results and the numerical model prediction show a good match at the maximum load Fmax (deviation of 5 %) and also the entire course of sample deformation. These findings will be further used to design of energy absorber with defined mechanical properties.
|
|
|
Optimalizace SLM procesu pro výrobu úsťového zařízení útočné pušky
Kubrický, Jakub ; Majzlík, Pavel (oponent) ; Vtípil, Jaroslav (vedoucí práce)
Práce se zabývá optimalizací výrobního procesu pro výrobu úsťového zařízení útočné pušky. Pro optimalizaci byl vybrán materiál s označením Ti-6Al-4V, který je nejrozšířenější slitinou titanu. V úvodu práce jsou shrnuty dosavadní typy úsťových řešení a je popsána technologie SLM se zaměřením na zpracování titanových slitin. Na základě rešerše byly navrženy metody optimalizace a jejich testování. První část práce je zaměřena na optimalizaci výrobního procesu pro zachování vysoké relativní hustoty vyráběných dílů. V druhé části bylo přistoupeno k samotnému testování mechanických vlastností při různých tepelných zpracování. Získané parametry pak byly použity pro návrh a výrobu úsťového zařízení, které bylo reálně testováno.
|
|
|
Modifikace povrchu materiálu vytvořeného technikou SLM
Barinka, Michal ; Řehořek, Lukáš (oponent) ; Jan, Vít (vedoucí práce)
Tato diplomová práce se zabývá modifikací povrchu 3D tištěných kovových materiálů. V rešeršní části jsou uvedeny nejpoužívanější metody aditivní výroby a jejich procesní parametry ovlivňující kvalitu tištěných součástí. Dále jsou popsány vady vznikající během těchto procesů a techniky používané k jejich odstranění. V experimentální části práce byla provedena optimalizace parametrů elektrochemického leštění. Cílem bylo modifikovat drsný povrch součástí a zamezit tak vzniku defektů na povrchu. Mechanické vlastnosti byly zkoumány pomocí tříbodového ohybu při statickém a dynamickém zatěžování. Na lomových plochách byla provedena fraktografická analýza.
|
|
|
Vývoj strategie 3D tisku mědi metodou Laser Powder Bed Fusion
Kryšpín, Vojtěch ; Vaverka, Ondřej (oponent) ; Malý, Martin (vedoucí práce)
Měď má pro svou výbornou kujnost, elektrickou a tepelnou vodivost široké uplatnění v leteckém, elektrotechnickém nebo například teplárenském průmyslu. Proto v kombinaci s moderními výpočetními technologiemi, jako je topologická optimalizace, má její aditivní výroba velký potenciál. Tato práce se zaměřovala na aplikaci doplňkových strategií remelting a recoating s jejichž pomocí se podařilo vyrobit vzorky o relativní hustotě nad 99,1 %. Tiskové parametry doplňkových strategií nejúspěšnějších vzorků byly LP = 400 W, LV = 400 m·s-1 a HD = 0,01 mm.
|
|
|
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.
|
|
|
Prostorové 3D struktury pro aplikaci v technologii Selective Laser Melting
Červinek, Ondřej ; Škaroupka, David (oponent) ; Vrána, Radek (vedoucí práce)
Aditivní technologie umožňují výrobu součástí s velmi komplexními tvary, které jsou běžnými technologiemi jen obtížně vyrobitelné. Jednou z nich je technologie Selective Laser Melting (SLM). Mezi vhodné aplikace pro technologii SLM patří výroba odlehčených 3D struktur jako jsou tzv. lattice structure nebo organická geometrie zvaná gyroid. Tato práce se zaměřuje na vytváření 3D modelů gyroidní struktury a jejich aplikaci do součásti s následnou výrobou technologií SLM. Pomocí matematických softwarů byla vytvořena řada modelů gyroidních struktur s využitím implicitně definovaných rovnic pro řízení geometrie struktury. Možnosti využití a vyrobitelnost gyroidních struktur byla testována při aplikaci do oběžného lopatkového kola. V závěru práce bylo úspěšně vyrobeno oběžné kolo, které obsahovalo dva typy gyroidních struktur (single-gyroid a double-gyroid).
|
|
|
Univerzální úsťové zařízení na útočnou pušku
Rušar, Filip ; Majzlík, Pavel (oponent) ; Vtípil, Jaroslav (vedoucí práce)
Tato diplomová práce se zabývá návrhem univerzálního úsťového zařízení pro útočnou pušku. Zařízení je navrženo pro výrobu aditivní technologií Selective Laser Melting. hlavní význam spočívá v eliminaci nežádoucích jevů při výstřelu. Práce zkoumá možnosti využití porézních struktur pro tento typ zařízení. Je sledován vliv jednotlivých typů porézních struktur na proudění plynů. Samotné univerzální úsťové zařízení je optimalizováno pomocí CFD analýz. Zařízení bylo vyrobeno pomocí technologie SLM a experimentálně ověřeno. Zkoumán byl jeho vliv na zpětný ráz, zdvih zbraně, hluk a schopnost eliminovat plamen.
|
|
|
Vývoj procesních parametrů technologie 3D kovového tisku se zaměřením na výrobu mikro-prutové struktury
Jaroš, Jan ; Koutný, Daniel (oponent) ; Vrána, Radek (vedoucí práce)
Selective laser melting (SLM) je aditivní technologie, která umožňuje výrobu dílů z mikro-prutových struktur. Mikro-prutové struktury je velmi obtížné vyrobit pomocí běžných konvenčních metod. Hlavní využití mikro-prutových struktur je v leteckém průmyslu a lékařství pro výrobu kostních implantátů. V této práci je zkoumán vliv procesních parametrů (výkon laseru, skenovací rychlost) na vlastnostech (průměr, drsnost povrchu, porozita) prutů. Výběr procesních parametrů proběhl na základě testu jednotlivých drah. V prvním testu bylo použito programu ImageJ pro zjištění porozity prutů. Ve druhém testu byla porozita zkoumána přesnější technologií µCT. U obou testů bylo použito technologie 3D skenování pro zjištění rozměrové přesnosti a drsnosti povrchu vzorků. Výsledky měření vedly ke zjištění okna procesních parametrů, kde měly vzorky nejlepší kombinaci drsnosti povrchu a porozity. Nejlepších výsledků bylo dosaženo výkonem laseru 225-275 W a skenovací rychlostí 1400-2000 mm·s-1.
|
host ::
RSS.