Práce se zabývá problematikou způsobů efektivního využití kombinace dvou technologií Aditivní výroby, Selective Laser Melting a Laser Metal Deposition. Součástí práce je podrobná rešerše zmíněných technologií a jejich porovnání. Jsou vysvětleny výhody využití Digital Image Correlation při zkoušce tahem a metody DoE při plánování experimentů. Byly vyrobeny a následně testovány na tah díly z různých materiálů oběma technologiemi za využití metod DoE. Výsledky ukázaly na významné rozdíly mezi oběma technologiemi, a take na děje specifické pro Aditivní výrobu. Tyto byly rozebrány a byly navrženy možnosti jejich vysvětlení. Je představen popis a porovnání testovaných materiálů a jejich vlastností.
Anotace v angličtině
Present work deals with the problematics of combining two different technologies of Additive Manufacturing, Selective Laser Melting and Laser Metal Deposition, with an added benefit. Thorough research including description and comparison of said technologies is presented. The benefits of using Digital Image Correlation for tensile testing and DoE methods for planning of experiment are explained. Parts were manufactured from different materials using both technologies, utilizing methods of DoE, and subsequently tested. The results showed specific differences between the technologies, as well as phenomena specific for AM, which were discussed and several possible explanations were suggested. Characterization and comparison of processed materials and their properties is presented.
Klíčová slova
Aditivní výroba, Selective Laser Melting, Laser Metal Deposition, Design of Experiment, Central Composite Design, Digital Image Correlation, 316L, Maraging 300, C300, TS700, nástroj k tváření za tepla
Klíčová slova v angličtině
Additive Manufacturing, Selective Laser Melting, Laser Metal Deposition, Design of Experiment, Central Composite Design, Digital Image Correlation, 316L, Maraging 300, C300, TS700, Hot-forming tool
Rozsah průvodní práce
87, xxi, obrazové přílohy 25 s
Jazyk
CZ
Anotace
Práce se zabývá problematikou způsobů efektivního využití kombinace dvou technologií Aditivní výroby, Selective Laser Melting a Laser Metal Deposition. Součástí práce je podrobná rešerše zmíněných technologií a jejich porovnání. Jsou vysvětleny výhody využití Digital Image Correlation při zkoušce tahem a metody DoE při plánování experimentů. Byly vyrobeny a následně testovány na tah díly z různých materiálů oběma technologiemi za využití metod DoE. Výsledky ukázaly na významné rozdíly mezi oběma technologiemi, a take na děje specifické pro Aditivní výrobu. Tyto byly rozebrány a byly navrženy možnosti jejich vysvětlení. Je představen popis a porovnání testovaných materiálů a jejich vlastností.
Anotace v angličtině
Present work deals with the problematics of combining two different technologies of Additive Manufacturing, Selective Laser Melting and Laser Metal Deposition, with an added benefit. Thorough research including description and comparison of said technologies is presented. The benefits of using Digital Image Correlation for tensile testing and DoE methods for planning of experiment are explained. Parts were manufactured from different materials using both technologies, utilizing methods of DoE, and subsequently tested. The results showed specific differences between the technologies, as well as phenomena specific for AM, which were discussed and several possible explanations were suggested. Characterization and comparison of processed materials and their properties is presented.
Klíčová slova
Aditivní výroba, Selective Laser Melting, Laser Metal Deposition, Design of Experiment, Central Composite Design, Digital Image Correlation, 316L, Maraging 300, C300, TS700, nástroj k tváření za tepla
Klíčová slova v angličtině
Additive Manufacturing, Selective Laser Melting, Laser Metal Deposition, Design of Experiment, Central Composite Design, Digital Image Correlation, 316L, Maraging 300, C300, TS700, Hot-forming tool
Zásady pro vypracování
Introduction
State of the art
Design of experiment
Results
Conclusion
Zásady pro vypracování
Introduction
State of the art
Design of experiment
Results
Conclusion
Seznam doporučené literatury
R. Nogueira a C. Costa, "Sinterability of High-Speed Steels M2, M3/2 and T15", Mater. Sci. Forum - MATER SCI FORUM, roč. 498\textendash499, s. 238\textendash243, lis. 2005, doi: 10.4028/www.scientific.net/MSF.498-499.238.
Q. Hu, J. Fuh, Y. Wong, L. Lu, C. Choy, a Z. Chen, "Powder Metallurgy of M2 High-Speed Steel for Rapid Tooling Applications", 2002. doi: 10.26153/TSW/3428.
Y. Uematsu, R. Sasaki, T. Kakiuchi, S. Yamamoto, A. Zensho, a R. Sano, "Fatigue Design Curves for Laser-Metal-Deposited Type 420 Stainless Steel and Effect of an Interval during Deposition Process". lis. 08, 2021. doi: 10.21203/rs.3.rs-386020/v1.
W. Yi, H. Chen, Y. Wu, Y. Chen, a H. Li, "Effect of Deposition Strategy on Fatigue Behavior of Laser Melting Deposition 12CrNi2 Alloy Steel", in 2019 IEEE 4th Optoelectronics Global Conference (OGC), zář. 2019, s. 5\textendash8. doi: 10.1109/OGC.2019.8925011.
Y. rye Choi, S. Sun, Q. Liu, M. Brandt, a M. Qian, "Influence of deposition strategy on the microstructure and fatigue properties of Laser Metal Deposited Ti-6Al-4V powder on Ti-6Al-4V substrate", Int. J. Fatigue, roč. 130, s. 105236, srp. 2019, doi: 10.1016/j.ijfatigue.2019.105236.
R. Mesquita a C. Barbosa, "Evaluation of As-Hipped PM High Speed Steel for Production of Large-Diameter Cutting Tools", Mater. Sci. Forum - MATER SCI FORUM, roč. 416\textendash418, s. 235\textendash240, úno. 2003, doi: 10.4028/www.scientific.net/MSF.416-418.235.
Seznam doporučené literatury
R. Nogueira a C. Costa, "Sinterability of High-Speed Steels M2, M3/2 and T15", Mater. Sci. Forum - MATER SCI FORUM, roč. 498\textendash499, s. 238\textendash243, lis. 2005, doi: 10.4028/www.scientific.net/MSF.498-499.238.
Q. Hu, J. Fuh, Y. Wong, L. Lu, C. Choy, a Z. Chen, "Powder Metallurgy of M2 High-Speed Steel for Rapid Tooling Applications", 2002. doi: 10.26153/TSW/3428.
Y. Uematsu, R. Sasaki, T. Kakiuchi, S. Yamamoto, A. Zensho, a R. Sano, "Fatigue Design Curves for Laser-Metal-Deposited Type 420 Stainless Steel and Effect of an Interval during Deposition Process". lis. 08, 2021. doi: 10.21203/rs.3.rs-386020/v1.
W. Yi, H. Chen, Y. Wu, Y. Chen, a H. Li, "Effect of Deposition Strategy on Fatigue Behavior of Laser Melting Deposition 12CrNi2 Alloy Steel", in 2019 IEEE 4th Optoelectronics Global Conference (OGC), zář. 2019, s. 5\textendash8. doi: 10.1109/OGC.2019.8925011.
Y. rye Choi, S. Sun, Q. Liu, M. Brandt, a M. Qian, "Influence of deposition strategy on the microstructure and fatigue properties of Laser Metal Deposited Ti-6Al-4V powder on Ti-6Al-4V substrate", Int. J. Fatigue, roč. 130, s. 105236, srp. 2019, doi: 10.1016/j.ijfatigue.2019.105236.
R. Mesquita a C. Barbosa, "Evaluation of As-Hipped PM High Speed Steel for Production of Large-Diameter Cutting Tools", Mater. Sci. Forum - MATER SCI FORUM, roč. 416\textendash418, s. 235\textendash240, úno. 2003, doi: 10.4028/www.scientific.net/MSF.416-418.235.
Přílohy volně vložené
-
Přílohy vázané v práci
ilustrace, grafy, schémata, tabulky
Převzato z knihovny
Ano
Plný text práce
Hodnocení z obhajoby práce
Výborně
Přílohy
Posudek(y) oponenta
Hodnocení vedoucího
Záznam průběhu obhajoby
Ing. Karel Löffelmann
1) Prováděné zkoušky tahem byly provedeny na extrémně malých vzorcích. Nejspíše z důvodu úspory tiskového materiálů (ceny). Je návaznost této metody na standardní ISO / DIN normy?
2) Zvolené parametry LMD u materiálu C300 vykazují pevnost v tahu 136,4% oproti konvenčnímu materiálu. Jak v rámci DoE zpětnovazebně upravit parametry tisku tak, abychom se přiblížili konvenčnímu materiálu?
3) Při návrhu DoE pro LMD byly uvažovány pouze tři parametry (výkon laseru, rychlost pohybu a množství prášku). Je to dostačující?
4) V samém závěru práce jsou zmíněny další možnosti využití SLM a LMD. Kromě výroby forem s konformním chlazením, jaké další možnosti vidíte?
prof. Dr. Ing. Ivan Mrkvica
Týkaly se všechny odkazy citované literatury vašeho tématu? Co je přesně výstupem experimentu? Jaké jsou váhy zvolených parametrů?
Ing. Tomáš Skopeček, Ph.D.
S jakým přídavkem na obrábení musím počítat? Jak by jste stavěl experiment?
doc. Ing. Jan Řehoř, Ph.D.
Co budete zkoumat ze zkušebnch vzorů? Jaké se tam očekává namáhání? Jak budete v práci, která je částí projektu, pokračovat?