Předehřev tiskové podložky při WAAM výrobě hořčíkové slitiny AZ61
Loading...
Date
Authors
Zeman, Stanislav
ORCID
Advisor
Referee
Mark
C
Journal Title
Journal ISSN
Volume Title
Publisher
Vysoké učení technické v Brně. Fakulta strojního inženýrství
Abstract
Cílem této práce bylo navrhnout a sestrojit vyhřívanou podložku, která byla následně použita pro ověření vlivu předehřevu na díly vyrobené technologii WAAM z hořčíkové slitiny AZ61. Postupně byl zkoumán vliv předehřevu v rozmezí 50 °C–350 °C na základní geometrii single-track návaru. Ukázalo se, že vlivem předehřevu se geometrie single-track návaru snižuje a rozšiřuje, zároveň dochází k prohloubení průvaru. Na základě těchto znalostí, byla stanovena ideální teplota předehřevu 200 °C pro výrobu tenkostěnných vzorků. Díky předehřevu došlo ke stabilizaci šířky vrstev v tenkostěnném vzorku a výrazně se jeho zvýšila kvalita. Dále byl použit předehřev pro redukci zbytkového napětí. Měřením deformace se podařilo prokázat až 50% redukci zbytkového napětí uvnitř tenkostěnného vzorku. Na závěr byl stanoven vhodný interval teplot 200 °C–250 °C pro WAAM výrobu z hořčíkové slitiny AZ61.
The aim of this thesis was to design and construct a heated table, which was subsequently used to verify the effect of preheating on parts made by WAAM technology using AZ61 magnesium alloy as filler wire. The effect of preheating in the range of 50°C-350°C on the basic geometry of the single-track weld was successively investigated. It has been shown that the effect of preheating reduces hight and widens the geometry of the single-track weld, while deepening the penetration. Based on this knowledge, an ideal preheating temperature of 200 °C was determined for the production of thin-walled specimens. Preheating stabilized the width of the layers in the thin-walled specimen and significantly increased its quality. Furthermore, preheating was used to reduce residual stress. Strain measurements showed up to 50% residual stress reduction within the thin-walled specimen. Finally, a suitable temperature range of 200°C - 250°C was determined for WAAM fabrication of AZ61 magnesium alloy.
The aim of this thesis was to design and construct a heated table, which was subsequently used to verify the effect of preheating on parts made by WAAM technology using AZ61 magnesium alloy as filler wire. The effect of preheating in the range of 50°C-350°C on the basic geometry of the single-track weld was successively investigated. It has been shown that the effect of preheating reduces hight and widens the geometry of the single-track weld, while deepening the penetration. Based on this knowledge, an ideal preheating temperature of 200 °C was determined for the production of thin-walled specimens. Preheating stabilized the width of the layers in the thin-walled specimen and significantly increased its quality. Furthermore, preheating was used to reduce residual stress. Strain measurements showed up to 50% residual stress reduction within the thin-walled specimen. Finally, a suitable temperature range of 200°C - 250°C was determined for WAAM fabrication of AZ61 magnesium alloy.
Description
Citation
ZEMAN, S. Předehřev tiskové podložky při WAAM výrobě hořčíkové slitiny AZ61 [online]. Brno: Vysoké učení technické v Brně. Fakulta strojního inženýrství. 2024.
Document type
Document version
Date of access to the full text
Language of document
cs
Study field
bez specializace
Comittee
prof. Ing. Martin Hartl, Ph.D. (předseda)
doc. Ing. Daniel Koutný, Ph.D. (místopředseda)
doc. Ing. Pavel Maňas, Ph.D. (člen)
doc. Ing. Ivan Mazůrek, CSc. (člen)
prof. Ing. Pavel Hutař, Ph.D. (člen)
doc. Ing. Zdeněk Horák, Ph.D. (člen)
Ing. Dětřich Robenek (člen)
Ing. Jan Čermák, Ph.D., MBA (člen)
Date of acceptance
2024-06-12
Defence
Student prezentoval svoji práci a odpověděl na otázky oponenta:
Otázka č. 1: V práci jsou vyhodnoceny geometrické charakteristiky návaru. Jaká kombinace svařovacích podmínek a předehřevu tedy povede k optimálním vlastnostem návaru? ZODPOVĚZENO
Otázka č. 2: Jsou optimální podmínky, které odvodíte při tvorbě jednoduchého návaru, optimální i pro stavbu složitějších strukturálních dílů? ZODPOVĚZENO
prof. Hartl – Když zahříváme podložku, dochází k oxidaci, nepomůže použití ochranné atmosféry? ZODPOVĚZENO
prof. Hartl – Jak se řeší problém s oxidací navařovací drátu? ZODPOVĚZENO
doc. Mazůrek – Zabýváte se prvními návary, technologie je vhodná k vytváření velkorozměrových dílů, to samé hraje roly i u dalších vrstev? ZODPOVĚZENO
doc. Mazůrek – využíváte i sálavost základní hliníkové desky? ZODPOVĚZENO
doc. Maňas – Vzhledem k výkonu patron je významný odběr energie. Samotná slitina je poměrně drahá. Jak se projeví odběr na celkové ceně výrobku? ČÁSTEČNĚ ZODPOVĚZENO
doc. Maňas – kondolovali jste udržení teploty dílu v průběhu tisku? ZODPOVĚZENO
Ing. Robenek – Hořčíková slitina se nemusí navařovat v ochranné atmosféře? Má inertní plyn vliv na předehřev? ZODPOVĚZENO
Result of defence
práce byla úspěšně obhájena
Document licence
Standardní licenční smlouva - přístup k plnému textu bez omezení