Zpracování slitiny Inconel 939 selektivním laserovým tavením za zvýšených teplot
Loading...
Date
Authors
ORCID
Advisor
Referee
Mark
C
Journal Title
Journal ISSN
Volume Title
Publisher
Vysoké učení technické v Brně. Fakulta strojního inženýrství
Abstract
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.
The thesis deals with the problem of Inconel 939 alloy processing by SLM technology using base plate preheating. The main objective of the work is to verify the effect of base plate preheating on residual stresses. The problem was solved by two approaches: process simulation, and subsequent experimental verification. The process simulation with preheating temperature of 400 °C achieved the highest agreement with the experiment with a deviation of 4.1 %. Based on the experiment, a suitable base plate preheating temperature of 100 °C was determined to reduce the deformation and residual stresses. By processing Inconel 939 using preheating temperatures of 100 °C and 400 °C, static mechanical properties comparable to those of the standard components processed by SLM technology from Inconel 939 after the heat treatment were achieved. These results offer the potential for significant reductions in overall production time and costs associated with manufacturing Inconel 939.
The thesis deals with the problem of Inconel 939 alloy processing by SLM technology using base plate preheating. The main objective of the work is to verify the effect of base plate preheating on residual stresses. The problem was solved by two approaches: process simulation, and subsequent experimental verification. The process simulation with preheating temperature of 400 °C achieved the highest agreement with the experiment with a deviation of 4.1 %. Based on the experiment, a suitable base plate preheating temperature of 100 °C was determined to reduce the deformation and residual stresses. By processing Inconel 939 using preheating temperatures of 100 °C and 400 °C, static mechanical properties comparable to those of the standard components processed by SLM technology from Inconel 939 after the heat treatment were achieved. These results offer the potential for significant reductions in overall production time and costs associated with manufacturing Inconel 939.
Description
Citation
HERTL, D. Zpracování slitiny Inconel 939 selektivním laserovým tavením za zvýšených teplot [online]. Brno: Vysoké učení technické v Brně. Fakulta strojního inženýrství. 2022.
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. Ivan Mazůrek, CSc. (místopředseda)
doc. Ing. Pavel Maňas, Ph.D. (člen)
doc. Ing. Daniel Koutný, Ph.D. (člen)
doc. Ing. Zdeněk Horák, Ph.D. (člen)
doc. Ing. Jan Vimmr, Ph.D. (člen)
Ing. Kateřina Dočekalová, Ph.D. (člen)
doc. Dr. Ing. Pavel Polach (člen)
Date of acceptance
2022-06-16
Defence
Student prezentoval svoji práci a odpověděl na otázky oponenta:
1) Vysvětlete princip semidestruktivní metody „Ring-core method“, která se používá k měření zbytkových napětí. - odpovězeno
2) Jak je definována smáčivost materiálu? - odpovězeno
3) V práci je zmíněno, že kromě teploty předehřevu může zbytková napětí snížit také vhodný výběr skenovací strategie či procesních parametrů. Co dokazuje, že je předehřev nejefektivnějším způsobem ke snížení napětí? - odpovězeno
4) V tabulce 5-10 jsou uvedeny výsledky tahových zkoušek. Jak vysvětlíte pokles meze kluzu a meze pevnosti při předehřevu 200°C v porovnání s hodnotami při 100°C? - odpovězeno
Dotazy komise:
Doc. Vimmr: Dotaz na teplotu předehřevu a mechanické vlastnosti materiálu, změny s teplotou – odpovězeno
Doc. Horák: komentář k pojmu poměrná deformace vs. Poměrné prodloužení – pojmy jsou v prezentaci zaměňovány.
Doc Horák: Proč je takový rozdíl mezi simulací a experimentem? – odpovězeno
Doc. Maňas: Můžete vysvětlit fyzikální podstatu toho, proč při zvyšující se teplotě předehřevu nedochází ke zlepšování vlastností materiálu? – Odpovězeno
Doc. Mazurek: Není důležitější tvar a jeho změny při procesu, než pnutí? Opravdu se dá tvar, který měl být vystavěn obnovit po tepelném zpracování? – odpovězeno
Doc. Polách: Jakou simulaci nosníku jste provedl? Simulaci čeho? – Odpovězeno
Result of defence
práce byla úspěšně obhájena
Document licence
Standardní licenční smlouva - přístup k plnému textu bez omezení