DUCHOŇ, M. Multi-materiálový 3D tisk slitin titanu a hliníku [online]. Brno: Vysoké učení technické v Brně. Fakulta strojního inženýrství. 2023.
Cílem práce bylo nalézt vhodnou kombinaci procesních parametrů procesu selektivního laserového tavení pro výrobu odolného rozhraní obtížně spojetelných materiálů, konkrétně pro kombinaci slitiny titanu Ti6Al4V a slitiny hliníku AlSi10Mg. Práce tématicky navazuje na dřívější studie zaměřené na jiné, snadněji spojitelné kombinace materiálů. Pro naplnění cílů musel student realizovat rozsáhlou experimentální činnost. Hlavním výzkumným konceptem bylo zvýšení teploty předehřevu v průběhu SLM procesu. Zásadně pozitivní efekty byly očekávány od teplot výhřevu cca 600 °C. Z toho důvodu byla první fáze řešení zaměřena na úpravu současného vyhřívacího modulu o indukční ohřev. Po vytvoření prvního konstrukčního konceptu však nedošlo k úspěšné dohodě vedoucího práce s potenciálním dodavatelem úprav a bylo nutné realizovat experimenty s aktuálním vybavením. Konstrukční část konceptu vyhřívání tak není v práci uvedena. Vzhledem omezenému vybavení představuji dosažené výsledky teoretické maximum. Oproti výchozímu stavu, kdy vzorky rozhraní nebyly úspěšně vyrobeny, nebo byly porušeny při čištění a manipulaci, tak odolnost rozhraní 120 MPa zcela naplňuje očekávání a cíle práce. Samotná textová část práce je na velmi dobré úrovni, student dokázal dobře analyzovat problematiku a stanovit vědecké otázky a odpovídající hypotézy. Struktura práce je i přes značný rozsah experimentů logicky členěna podle použitých teplot předehřevu. Práce obshuje ninimální počet chyb a až na nesmyslné hodnoty v obrázku 2-2 jsem nenalezl zásadnější nepřesnosti. Výsledkem práce je zdařilý manuskript odborného článku, který popisuje stěžejní dosažené výsledky. Po doplnění dodatečných analýz, např. XRD a SEM, jej bude možné odeslat do recenzního řízení. Práce splňuje všechny požadavky závěrečné vysokoškolské práce a doporučuji ji k obhajobě s výsledným hodnocením „A“.
| Kritérium | Známka | Body | Slovní hodnocení |
|---|---|---|---|
| Splnění požadavků a cílů zadání | A | ||
| Postup a rozsah řešení, adekvátnost použitých metod | B | ||
| Vlastní přínos a originalita | A | ||
| Schopnost interpretovat dosažené výsledky a vyvozovat z nich závěry | B | ||
| Využitelnost výsledků v praxi nebo teorii | A | ||
| Logické uspořádání práce a formální náležitosti | A | ||
| Grafická, stylistická úprava a pravopis | B | ||
| Práce s literaturou včetně citací | A | ||
| Samostatnost studenta při zpracování tématu | A |
Předložená práce, která vznikla pod vedením doc. Ing. Daniela Koutného, Ph.D. si klade za cíl optimalizovat procesní parametry pro multimateriálový tisk slitin titanu (zejména Ti6Al4V) a hliníku (AlSi10Mg). Multimaterálový tisk těchto materiálů pomocí metody SLM je velká výzva a cíle práce jsou tedy velice ambiciózní. Na druhou stranu je toto téma velice aktuální s přímou aplikovatelností do mnoha odvětví, např. do energetickém průmyslu. Proto každé poznatky získané v této oblasti jsou cenné a mohou posunout možnosti aditivní výroby multimateriálových struktur dopředu.Předložená práce je strukturovaná do sedmi základních kapitol. Po stručném úvodu následuje kapitola popisující současný stav poznání. Tato kapitola se zaměřuje zejména na představení základních procesních parametrů technologie SLM a na multimaterálový tisk kovů touto technologií. Z rešerše vyplynulo, že jedním z klíčových parametrů by mohl být předehřev platformy během tisku, čemuž se také autor v práci intenzivně věnuje. Autor se v textu nevyhnul několika nepřesnostem, ale rešeršní studie je podána logicky se zaměřením na důležité aspekty nutné pro řešení práce. Po definici cílů práce jsou představeny zkoumané materiály a metodika experimentální práce. Celá metodologie výzkumu je definována logicky se snahou eliminovat neperspektivní procesní parametry v každém navazujícím kroku. Výsledky jsou strukturovány do jednotlivých kroků podle navržené metodologie. První jsou návarové testy, pro kombinaci AlSi10Mg a Ti nebo Ti6Al4V při 200°C a 450°C. Všechny návary byly následně vyhodnoceny a z nich byla vytvořena přehledná tabulka s označením vhodných procesních parametrů pro další testy. Následoval prvotní test malých objemových vzorků opět pro teploty předehřevu platformy na 200°C a 450°C. Při tisku objemových vzorků se ukázala teplota předehřevu 450°C jako problematická, protože již docházelo ke spékání hliníkového prášku. Proto byla teplota předehřevu snížena na 300°C. Pro nejlepší procesní parametry, pak byly vytvořeny větší objemové vzorky pro detailní rozbor rozhranní a vyhodnocení relativní hustoty nanesené hliníkové slitiny. Následovala tahová zkouška vzorků s podélně a příčně orientovaným rozhranním. Ukázalo se, že samotné rozhranní má výrazně nižší pevnost než samotný materiál AlSi10Mg. V následující kapitole jsou výsledky šířeji diskutovány a práce je ukončena shrnujícím závěrem. Je třeba konstatovat, že autor odvedl hodně experimentální práce a v rámci technologických omezení danými dostupným zařízením a definovanou materiálovou skladbou dosáhl poměrně slušných výsledků. Práce tedy svým obsahem splňuje požadavky kladené na diplomovou práci, a proto doporučuji práci k obhajobě.
| Kritérium | Známka | Body | Slovní hodnocení |
|---|---|---|---|
| Splnění požadavků a cílů zadání | B | ||
| Postup a rozsah řešení, adekvátnost použitých metod | B | ||
| Vlastní přínos a originalita | B | ||
| Schopnost interpretovat dosaž. výsledky a vyvozovat z nich závěry | B | ||
| Využitelnost výsledků v praxi nebo teorii | B | ||
| Logické uspořádání práce a formální náležitosti | A | ||
| Grafická, stylistická úprava a pravopis | B | ||
| Práce s literaturou včetně citací | B |
eVSKP id 149935