Multi-materiálový 3D tisk slitin titanu a hliníku

Simple item page
but.committeeprof. 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) doc. Ing. Pavel Hutař, Ph.D. (člen) Ing. Kateřina Dočekalová, Ph.D. (člen) Ing. Aleš Dočkal, Ph.D. (člen) doc. Ing. Zdeněk Horák, Ph.D. (člen)cs
but.defenceStudent prezentoval svoji práci a odpověděl na otázky oponenta: 1) V závěru jsou ukázány optimální procesní parametry pro multimateriálový tisk (Tab. 7-1), ani pro tyto parametry, ale nedošlo k úplnému odstranění trhlin na rozhraní. Je tedy možno pro některé mechanicky nenáročné aplikace tyto parametry tisku použít? ZODPOVĚZENO 2) Vidíte ještě nějakou možnost optimalizace procesních parametrů pro nižší teploty předehřevu (200-350°C)? ZODPOVĚZENO 3) V práci autor navrhuje použít vysokou teplotu předehřevu (450°C) a tisknout titanovou slitinu na hliníkový substrát. Je vhodný ohřev substrátu ze slitiny AlSi10Mg na takto vysokou teplotu? ZODPOVĚZENO 4) Byla kvantifikována tloušťka přechodové oblasti, ve které jsou měřeny nejvyšší hodnoty tvrdosti a korelována s teplotou předehřevu? ZODPOVĚZENO Dr. Dočekalová – Je teplota 450 stupňů pro předehřev limit? ZODPOVĚZENO doc. Maňas – Když se vzorek přetrhnul, tak v hliníku je přetržení na hranici, proč to tak je? ZODPOVĚZENO doc. Maňas – Tam kde je směs materiálu tak je vyšší pevnost, než kde je čistý hliník, je to tak? ZODPOVĚZENO doc. Mazůrek – Dovedl by jste definovat co by se muselo stát aby to mělo perspektivu, ten systém materiálů? ZODPOVĚZENOcs
but.jazykčeština (Czech)
but.programKonstrukční inženýrstvícs
but.resultpráce byla úspěšně obhájenacs
dc.contributor.advisorKoutný, Danielcs
dc.contributor.authorDuchoň, Matějcs
dc.contributor.refereeHutař, Pavelcs
dc.date.accessioned2023-07-17T08:09:10Z
dc.date.available2023-07-17T08:09:10Z
dc.date.created2023cs
dc.description.abstractAditivní výroba multi-materiálových komponentů představuje perspektivní možnost výroby dílů, které kombinují vlastnosti spojovaných materiálů. Proto se tato práce zabývá výzkumem, optimalizací procesních parametrů a metodologií pro výrobu multi-materiálových dílů metodou SLM, přičemž cílem je vytvoření mechanicky odolného rozhraní dvou materiálů na bázi titanu a hliníku. Za účelem zjištění vhodné kombinace materiálů byl proveden návarový test, pomocí něhož byly také stanoveny prvotní procesní parametry a předběžný vliv zvýšené teploty předehřevu na vznik defektů na rozhraní materiálů. Tento test byl základem pro tisk objemových vzorků, jejichž rozhraní bylo detailně analyzováno pomocí světelné mikroskopie, testu mikrotvrdosti a metody EDS. Na závěr byla ověřena mechanická odolnost rozhraní pomocí tahové zkoušky. Dle výsledků návarového testu byla vybrána slitina titanu Ti6Al4V ve spojení s hliníkovou slitinou AlSi10Mg. V dalších testech objemových vzorků bylo zjištěno, že v případě zvýšení teploty předehřevu z 200 °C na 300 °C dojde ke snížení počtů trhlin na rozhraní o 31 %. Kombinací zvýšené teploty předehřevu a vhodných procesních parametrů bylo vytvořeno mechanicky odolné rozhraní materiálů téměř bez trhlin. Práce poskytuje souhrnný přehled problematiky multi-materiálového tisku a příčiny vzniku jednotlivých defektů, se kterými se rozhraní dvou různých materiálů potýká, čímž může sloužit jako základ pro další výzkum multi-materiálového tisku kovů.cs
dc.description.abstractAdditive manufacturing of multi-material components is a promising way to produce parts that combine the properties of different materials. The thesis deals with the research, optimization of process parameters and methodology to produce multi-material parts using the SLM method. The aim is to create a mechanically durable interface between two materials based on titanium and aluminium. In order to determine the suitable combination of materials, a single track test was performed, which also established the initial process parameters and the effect of increased preheating temperature on the formation of defects at the material interface. This test provided the basis for the printing of bulk samples whose interfaces were analysed in detail using light microscopy, microhardness testing and EDS. Finally, the mechanical resistance of the interface was verified by tensile testing. According to the results of the single track test, titanium alloy Ti6Al4V in combination with aluminium alloy AlSi10Mg was selected. In further tests, it was found that if the preheating temperature is increased from 200 °C to 300 °C, the number of cracks at the interface is reduced by 31 %. The combination of increased preheating temperature and appropriate process parameters produced a crack-free material interface that exhibited high mechanical durability. The thesis provides a summary overview of the issues related to multi-material metal printing and the causes of individual defects that the interface of two different materials faces. The thesis may serve as a basis for further research on multi-material metal printing.en
dc.description.markBcs
dc.identifier.citationDUCHOŇ, M. Multi-materiálový 3D tisk slitin titanu a hliníku [online]. Brno: Vysoké učení technické v Brně. Fakulta strojního inženýrství. 2023.cs
dc.identifier.other149935cs
dc.identifier.urihttp://hdl.handle.net/11012/212412
dc.language.isocscs
dc.publisherVysoké učení technické v Brně. Fakulta strojního inženýrstvícs
dc.rightsStandardní licenční smlouva - přístup k plnému textu bez omezenícs
dc.subjectSLMcs
dc.subjectmultimateriálcs
dc.subjecttitancs
dc.subjecthliníkcs
dc.subjectrozhranícs
dc.subjectSLMen
dc.subjectmultimaterialen
dc.subjecttitaniumen
dc.subjectaluminiumen
dc.subjectinterfaceen
dc.titleMulti-materiálový 3D tisk slitin titanu a hliníkucs
dc.title.alternativeMulti-material 3D printing of titanium and aluminium alloysen
dc.typeTextcs
dc.type.drivermasterThesisen
dc.type.evskpdiplomová prácecs
dcterms.dateAccepted2023-06-20cs
dcterms.modified2023-06-20-18:49:37cs
eprints.affiliatedInstitution.facultyFakulta strojního inženýrstvícs
sync.item.dbid149935en
sync.item.dbtypeZPen
sync.item.insts2023.07.17 10:09:10en
sync.item.modts2023.07.17 09:41:41en
thesis.disciplinebez specializacecs
thesis.grantorVysoké učení technické v Brně. Fakulta strojního inženýrství. Ústav konstruovánícs
thesis.levelInženýrskýcs
thesis.nameIng.cs
Files
Original bundle
Now showing 1 - 3 of 3
Thumbnail Image
Name:
final-thesis.pdf
Size:
9.19 MB
Format:
Adobe Portable Document Format
Description:
final-thesis.pdf
Download
Thumbnail Image
Name:
appendix-1.zip
Size:
2.51 MB
Format:
zip
Description:
appendix-1.zip
Download
Thumbnail Image
Name:
review_149935.html
Size:
12.18 KB
Format:
Hypertext Markup Language
Description:
review_149935.html
Download
Collections
2023