Vývoj multimateriálového 3D tisku kovových dílů technologií SLM
Loading...
Date
Authors
Pliska, Jan
ORCID
Advisor
Referee
Mark
A
Journal Title
Journal ISSN
Volume Title
Publisher
Vysoké učení technické v Brně. Fakulta strojního inženýrství
Abstract
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.
This thesis deals with research and optimization of process parameters and methodology of production of multimaterial parts manufactured by SLM. This work investigates iron-based and copper-based materials. The aim of the work is to create a good-quality horizontal and vertical multimaterial interface. In the case of the horizontal interface, the optimal process parameters for the processing of selected materials, their subsequent optimization for a goodquality horizontal interface and verification of mechanical properties were experimentally determined. For the vertical interface, it was necessary to design a production methodology and further optimize the process parameters. Finally, some mechanical properties of the interface were determined. However, research of the vertical interface has been a scientific task with some degree of uncertainty, and as this area has not yet been fully explored, it has proved to be a more complex problem than previously thought. It was therefore not possible to completely clarify it in the given time and with the available means. This work provides a detailed description of the mechanisms of creating both types of interfaces and their properties and can serve as a basis for further study of multimaterial 3D printing of metals based on iron and copper.
This thesis deals with research and optimization of process parameters and methodology of production of multimaterial parts manufactured by SLM. This work investigates iron-based and copper-based materials. The aim of the work is to create a good-quality horizontal and vertical multimaterial interface. In the case of the horizontal interface, the optimal process parameters for the processing of selected materials, their subsequent optimization for a goodquality horizontal interface and verification of mechanical properties were experimentally determined. For the vertical interface, it was necessary to design a production methodology and further optimize the process parameters. Finally, some mechanical properties of the interface were determined. However, research of the vertical interface has been a scientific task with some degree of uncertainty, and as this area has not yet been fully explored, it has proved to be a more complex problem than previously thought. It was therefore not possible to completely clarify it in the given time and with the available means. This work provides a detailed description of the mechanisms of creating both types of interfaces and their properties and can serve as a basis for further study of multimaterial 3D printing of metals based on iron and copper.
Description
Citation
PLISKA, J. Vývoj multimateriálového 3D tisku kovových dílů technologií SLM [online]. Brno: Vysoké učení technické v Brně. Fakulta strojního inženýrství. 2020.
Document type
Document version
Date of access to the full text
Language of document
cs
Study field
Konstrukční inženýrství
Comittee
prof. Ing. Martin Hartl, Ph.D. (předseda)
doc. Ing. Ivan Mazůrek, CSc. (místopředseda)
doc. Ing. David Paloušek, Ph.D. (člen)
doc. Ing. Pavel Maňas, Ph.D. (člen)
Ing. Bronislav Růžička, Ph.D. (člen)
prof. Ing. Jan Vimmr, Ph.D. (člen)
Ing. Kateřina Dočekalová, Ph.D. (člen)
doc. Ing. Zdeněk Horák, Ph.D. (člen)
Ing. Pavel Skuhravý (člen)
Date of acceptance
2020-07-21
Defence
Student prezentoval výsledky své práce a zodpověděl otázky oponenta.
Oponent dotaz 1: Na čem závisí odrazivost materiálu? Zodpovězeno
Oponent dotaz 2: Jak je definováno optimální rozhraní spojovaných materiálů (tloušťkou, složením, mechanickou stabilitou)? Zodpovězeno
Oponent dotaz 3: Jak lze vyloučit/potvrdit jednu z hypotéz týkající vertikálně vyrobeného rozhraní, které jsou v práci uvedeny? Zodpovězeno
Ing. Růžička: Jaký je předpoklad, že se můžete u mechanických vlastností rozhraní dostat až k 100 %? Zodpovězeno
Doc. Maňas: Splnila kvalita rozhraní očekávání? Zodpovězeno
Doc. Maňas: Došlo k porušení materiálu přesně na rozhrání nebo v jeho blízkosti? Zodpovězeno
Doc. Paloušek: U horizontálních součástí došlo k trhlinám mimo rozhraní? Zodpovězeno
Doc. Mazůrek: Je skutečně pravda, že při překročení hranice kontaminace přes 20 % již nedochází k trhlinám? Zodpovězeno
Result of defence
práce byla úspěšně obhájena
Document licence
Standardní licenční smlouva - přístup k plnému textu bez omezení