Zpracování vysoce vytvrditelné oceli technologií L-PBF

Abstract

Diplomová práca sa zaoberá spracovaním vysoko-vytvrditeľnej maraging ocele MAR-60 technológiou selektívneho laserového tavenia (L-PBF) a jej využitím pre výrobu strižného nástroja. Cieľom bolo nájsť optimálne procesné parametre vedúce k vysokej relatívnej hustote materiálu, nízkej drsnosti povrchu a dobrým mechanickým vlastnostiam. V úvodnej časti sú porovnané tri rôzne práškové ocele, MAR-60, AM Dievar a W360, z hľadiska ich spracovateľnosti. Na základe výsledkov bola ako najvhodnejší kandidát zvolená oceľ MAR-60. V práci boli realizované experimenty na objemové aj kontúrové vzorky, analyzovaný bol vplyv procesných parametrov pomocou DoE a ich dopad na porozitu, tvorbu prasklín a drsnosť povrchu. Následne boli vzorky podrobené rôznym režimom tepelného spracovania a skúškam mechanických vlastností. Výsledkom je návrh demonštračného strižného nástroja spolu s odporúčanými procesnými parametrami aditívnej výroby a tepelného spracovania.

This thesis focuses on processing the high-hardness maraging steel MAR-60 using the Laser Powder Bed Fusion (L-PBF) technology for the production of a sheet metal punching tool. The goal was to identify optimal process parameters to achieve high relative material density, low surface roughness, and desirable mechanical properties. Initially, three different powder steels, MAR-60, AM Dievar, and W360 were compared in terms of printability. Based on the results, MAR-60 was selected as the most suitable material. A series of experiments were conducted on both bulk and contour samples, analyzing the influence of process parameters via Design of Experiments (DoE) and their effects on porosity, cracking, and surface quality. Selected samples underwent various heat treatment regimes and mechanical testing. The outcome is a proposed demonstrator punching tool along with recommended L-PBF process parameters and heat treatment strategy.