Problematika výroby strojních kovových součástí 3D tiskem

Ing. Ivana ZETKOVÁ

Disertační práce

Complexity of metal mechanical components production by 3D printing

Anotace:

Tato práce se věnuje výzkumu v oblasti aditivních technologií metodou DMLS (přímé spékání kovových materiálů) konkrétně materiálu W-Nr. 1.2709. Stěžejní část práce je zaměřena na výzkum prášků pro 3D tisk. Jedná se o oblast hodnocení kvalitativních parametrů jako je velikost a tvar zrna a rozložení velikosti částic v určeném objemu. Výsledky tohoto bádání přináší celou řadu zajímavých závěrů, které jsou nezřídka v rozporu s údaji od výrobce. Na základě výsledků byla zpracována interní metodika hodnocení rozložení velikosti zrn v určeném objemu pro prášky vyráběné metodou gas atomization, VIM gas atomization, rotating electrode proces a plasma atomization. Další stěžejní částí práce je ověřování vlivu použitého prášku na mechanické vlastností při statické zkoušce tahem. I zde bylo provedeno komplexní hodnocení, které v tomto rozsahu nelze v odborné literatuře dohledat. Závěry této experimentální části mimo jiné uvádí i vliv rozložení velikosti zrn v zásobníku stroje na kvalitu tisku, konkrétně v dopadu na mechanické vlastnosti a na strukturu tištěného materiálu. V rámci prohlubování znalostí v této problematice přináší práce například také srovnání mechanických vlastností tištěného a konvenčně vyráběného materiálu. Znalosti a dovednosti získané výzkumem a experimentálním ověřováním prověřuje praktická část práce, v níž se řeší konkrétní případová studie.

Abstract:

This thesis deal with research in the area of additive technology by using of the method DMLS (Direct Metal Laser Sintering) during the sintering of material W-Nr. 1.2709. The main aim of this thesis is focused on the research of powders for 3D print. This means evaluation of qualitative parameters, concretely size and shape of the particles and evaluation of the distribution of the particle size in specific volume. The conclusions brings a lot of interesting points, which are often different than specifics the producer. The internal methodology for evaluation of the particle size in specific volume was develop on the base of thesis conclusion for the methods gas atomization, VIM gas atomization, rotating electrode process a plasma atomization. Next main point is the research of mechanical properties in dependence on print direction, powder quality and size of the experimental samples. Evaluation of mechanical properties with respect of these parameters was made. Any professional literature does not provide complexly conclusions about it. The thesis also describe and compare mechanical properties of the material which is produced by 3D print an conventional way too. This is important for a deepening of the knowledge in this issue. The knowledge and skills, which was acquired by the research and the experimental verification, are verified in the practical part, which solves a specific case study.

Klíčová slova

3D tisk kovů, kovové prášky, velikost zrna, mechanické vlastnosti, Wr.-N 1.2709

Jazyk práce: čeština

Datum vytvoření / odevzdání či podání práce: 20. 7. 2017

Zveřejnit od: 31. 12. 2999

Obhajoba závěrečné práce

• Obhajoba proběhla 26. 9. 2017

ZÁPADOČESKÁ UNIVERZITA V PLZNI

Fakulta strojní

Doktorský studijní program / obor:
Strojní inženýrství / Strojírenská technologie-technologie obrábění