|
|
Vývoj skenovací strategie laseru pro výrobu mikro-prutové struktury technologií SLM
Jaroš, Jan ; Dočekalová, Kateřina (oponent) ; Vrána, Radek (vedoucí práce)
Aditivní technologie (AT) je čím dál více využívána k návrhu unikátních dílů, a to především díky možnosti vyrábět tvarově složité prvky jako jsou např. mikro-prutové struktury. To nicméně zahrnuje i nutnost modifikace procesních parametrů případně výrobní strategie dané AT, která je obvykle nastavena na výrobu objemové geometrie. Použitím vzorků odpovídajících geometrií mikro-prutovým strukturám byly naměřeny přesné vstupní hodnoty, které byly využity pro návrh procesu výroby SLM (Selective Laser Melting) pomocí contour strategie. Díky tomu byly vyrobeny vertikální a skloněné (35,26°) pruty s nízkou porozitou (do 0,2 %), drsností povrchu a vysokou rozměrovou přesností. Porozita byla měřena na µCT, drsnost povrchu a rozměrová přesnost byla měřena na STL datech. Z výsledků vyplývá, že pokud jsou správně nastaveny parametry SLM procesu, je možné vyrobit pruty s nízkou porozitou a drsností povrchu při použití různých kombinací výkonu laseru a skenovací rychlosti. Uvedené poznatky byly použity při tvorbě skriptu, který umožní výběr vhodných procesních parametrů pro výrobu mikro-prutových struktur.
|
|
|
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.
|
|
|
Zpracování NiTi slitiny technologií SLM
Lukačovič, Samuel ; Dočekalová, Kateřina (oponent) ; Koutný, Daniel (vedoucí práce)
Táto diplomová práca sa zaoberá vývojom procesných parametrov vhodných na spracovanie zliatiny niklu a titánu, taktiež známu pod názvom nitinol, pomocou technológie Selective laser melting. Hlavným cieľom tejto diplomovej práce je návrh SLM procesných parametrov vhodných na výrobu objemových a tenkostenných dielov. Vedľajšími cieľmi je popis vplyvu procesných parametrov na chemické zloženie, termomechanické a mechanické vlastnosti výtlačkov. Analýzou experimentov vykonaných na návaroch, objemových telesách a tenkých stenách bola určená optimálna kombinácia procesných parametrov. Použitím tejto kombinácie boli vyrobené neporézne tenkostenné a objemové diely disponujúce efektom superelasticity. Pomocou analýz chemického zloženia a termomechanických vlastností boli stanovené závislosti odparovania niklu a zmeny tranzitných teplôt na procesných parametroch.
|
|
|
Zpracování slitiny Inconel 939 selektivním laserovým tavením za zvýšených teplot
Hertl, David ; Dočekalová, Kateřina (oponent) ; Malý, Martin (vedoucí práce)
Práce se zabývá problematikou zpracování slitiny Inconel 939 technologií SLM s využitím předehřevu základové desky. Hlavním cílem práce je ověřit vliv předehřevu základové desky na zbytková napětí. Problém byl řešen dvěma přístupy: simulací procesu a následným experimentálním ověřením. Simulace procesu o teplotě předehřevu 400 °C dosáhla největší shody s experimentem s odchylkou 4,1 %. Na základě experimentu byla stanovena vhodná teplota předehřevu základové desky pro snížení deformací a zbytkových napětí na teplotu 100 °C. Zpracováním Inconelu 939 s využitím předehřevu o teplotách 100 °C a 400 °C bylo dosaženo statických mechanických vlastností, které jsou srovnatelné s mechanickými vlastnostmi standardně zpracovaných komponent, technologií SLM, z Inconelu 939 po tepelném zpracování. Tyto výsledky přináší potenciál pro výrazné snížení celkového výrobního času a nákladů spojených s výrobou komponent ze slitiny Inconel 939.
|
|
|
Vývoj procesních parametrů pro zpracování hliníkové slitiny AlSi7 technologií Selective Laser Melting
Zvoníček, Josef ; Dočekalová, Kateřina (oponent) ; Koutný, Daniel (vedoucí práce)
Diplomová práce se zabývá studiem vlivu procesních parametrů na zpracování hliníkové slitiny AlSi7Mg0,6 pomocí aditivní technologie Selective Laser Melting. Hlavním cílem je objasnit vliv jednotlivých procesních parametrů na výslednou porozitu materiálu a jeho mechanické vlastnosti. V práci je pojednáno o současném stavu poznání zpracování hliníkových slitin metodou SLM. Vlastní materiálový výzkum práce spočívá v postupných experimentech od návarového testu až po objemový test s následným ověřením mechanických vlastností materiálu. Hodnotícími prvky materiálu v celé práci jsou porozita materiálu, stabilita jednotlivých návarů, tvrdost materiálu a jeho mechanické vlastnosti. Výsledky jsou porovnány s odbornou literaturou.
|
|
|
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 SLM procesních parametrů pro tenkostěnné díly z niklové superslitiny
Kafka, Richard ; Dočekalová, Kateřina (oponent) ; Koutný, Daniel (vedoucí práce)
Diplomová práce řeší vývoj procesních parametrů technologie SLM pro materiál IN718. Hlavním cílem je experimentální stanovení souboru parametrů pro výrobu tenkostěnných dílů s ohledem na hustotu materiálu, drsnost povrchu a těsnost. Podstatou vývoje parametrů je experimentální objasnění vlivu výkonu laseru a skenovací rychlosti na morfologii samostatných návarů, kterými jsou vyrobeny tenké stěny. Společně se stěnami větších šířek a objemovými vzorky je možné vytvořit průnik parametrů, kterým lze vyrobit součásti tvořené kombinací tenkostěnné a objemové geometrie. Provedeným výzkumem vznikl materiálový soubor, kde je využito parametrů tenkých stěn na oblast obrysových kontur objemových těles. Podařilo se vyrobit stěnu s průměrnou šířkou 0,15 mm a drsností 6 m, která splňuje požadavek těsnosti. Skenovacím vzorem meander bylo dosaženo relativní hustoty materiálu 99,92 %, což je více než s parametry od dodavatele. Na základě získaných poznatků bylo možné aplikovat soubor parametrů na součásti kombinující obě geometrie vystavené přetlakům.
|
|
|
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.
|
host ::
RSS.