Optimalizace parametrů výrobního procesu pro 3D tisk z kovového prášku

Bc. Jiří Frömel

Master's thesis

Parameters for optimization of manufacturing process for 3D printing metal powder

Abstract:

Tato diplomová práce se zabývá optimalizací hlavních parametrů výrobního procesu pro 3D tisk dílů z nástrojové oceli H13 s využitím aditivní technologie výroby SLM (Selective laser melting). V práci jsou nejprve popsány základní pojmy týkající se této problematiky a analyzovány některé odborné práce jiných autorů, související s tímto tématem. Následuje popis přípravy testovacích vzorků a jejich výroba. V rámci práce bylo na výsledných vzorcích provedeno měření drsnosti povrchu, analýza vnitřní struktury materiálu s využitím optického a rastrovacího elektronového mikroskopu a měření nanotvrdosti. Pro zjištění mechanických vlastností vzorků byly provedeny statické zkoušky tahem. Tato všechna měření měla za účel porovnání výrobků zhotovených při základních parametrech dodaných výrobcem a při parametrech optimalizovaných. Výsledky těchto zkoušek jsou v diplomové práci detailně popsány.

Abstract:

This diploma thesis deals with the optimization of the main process parameters for H13 tool steel parts which were built using SLM (Selective laser melting) additive technology. Firstly, basic terms of the topic are described and related academic papers are presented and discussed. Then, the preparation of testing specimens and their manufacture process are described. The scope of the work includes the qualitative evaluation of the final products according to the following measurements: surface roughness, nanohardness and analysis of the inner structure of the material with the use of the optical microscope and the scanning electron microscope. Last testing procedure deals with mechanical properties of the specimens. In this part, uniaxial tensile tests are carried out and basic mechanical properties of the material are evaluated. The purpose of these tests was to make comparison between the specimens which were built using default parameters, developed by the 3D printer producer, and the specimens which were built using optimized parameters. In this diploma thesis, the results of the measurements are described in the detail.

Keywords

aditivní výroba, nástrojová ocel H13, selektivní tavení laserem, SLM, 3D tisk

Language used: Czech

Date on which the thesis was submitted / produced: 21. 5. 2015

Thesis defence

• Date of defence: 11. 6. 2015
• Supervisor: Ing. Jiří Šafka, Ph.D.

Technical University of Liberec

Faculty of Mechanical Engineering

Master programme / field:
Mechanical Engineering / Manufacturing Systems