Konstrukce nanášecího systému pro zpracování dvou kovových prášků pomocí 3D tisku
Loading...
Date
Authors
ORCID
Advisor
Referee
Mark
A
Journal Title
Journal ISSN
Volume Title
Publisher
Vysoké učení technické v Brně. Fakulta strojního inženýrství
Abstract
Diplomová práce se zabývá návrhem, konstrukcí a testováním zařízení pro nanášení dvou různých kovových prášků, které je schopné kompatibilně pracovat s 3D tiskárnou kovových materiálů SLM 280HL. Jelikož oblast multimateriálového tisku kovů technologie selective laser melting (SLM) nebyla doposud nijak významně prozkoumána, byl zpracován přehled existujících patentů a možných přístupů k řešení. Zařízení bylo úspěšně zkonstruováno a byly provedeny série testů definující problematiku nanášení vylepšené hlavice, která používá trysku a vibrační motorek s excentrem. Na základě vykonaných experimentů byly definovány nanášecí parametry multimateriálové vrstvy z materiálů FeAm a 316L. K navrhnutému zařízení byl vytvořen ovládací systém pro částečnou automatizaci procesu. Zařízení bylo implementované do tiskárny, ve které byla demonstrována jak možnost nanášení jedné multimateriálové vrstvy o minimální tloušťce 50 m, tak schopnost výroby 3D multimateriálového dílu, složeného až z 200 vrstev a obsahujícího změnu materiálu ve všech osách.
The thesis deals with the design, construction and testing of two different metal powder coating equipment, which is able to work with SLM 280HL metal 3D printer. Since the field of multimaterial metal printing by selective laser melting (SLM) has not been significantly investigated yet, an overview of existing patents and possible approaches to the solution has been developed. The device has been successfully designed and a series of tests was carried out defining the issue of applying an improved head that uses a nozzle and an eccentric vibration motor. Based on the experiments performed, the coating parameters of the multimaterial layer of FeAm and 316L materials were defined. A control system for the partial process automation was created for the proposed device. The device was implemented in a printer that demonstrated both the ability to apply a single multimaterial layer of at least 50 m thickness, and the ability to produce a 3D multimaterial component comprised of up to 200 layers and containing material change across all axes.
The thesis deals with the design, construction and testing of two different metal powder coating equipment, which is able to work with SLM 280HL metal 3D printer. Since the field of multimaterial metal printing by selective laser melting (SLM) has not been significantly investigated yet, an overview of existing patents and possible approaches to the solution has been developed. The device has been successfully designed and a series of tests was carried out defining the issue of applying an improved head that uses a nozzle and an eccentric vibration motor. Based on the experiments performed, the coating parameters of the multimaterial layer of FeAm and 316L materials were defined. A control system for the partial process automation was created for the proposed device. The device was implemented in a printer that demonstrated both the ability to apply a single multimaterial layer of at least 50 m thickness, and the ability to produce a 3D multimaterial component comprised of up to 200 layers and containing material change across all axes.
Description
Citation
GURÁŇ, R. Konstrukce nanášecího systému pro zpracování dvou kovových prášků pomocí 3D tisku [online]. Brno: Vysoké učení technické v Brně. Fakulta strojního inženýrství. 2019.
Document type
Document version
Date of access to the full text
Language of document
cs
Study field
Konstrukční inženýrství
Comittee
prof. Ing. Martin Hartl, Ph.D. (předseda)
doc. Ing. Milan Klapka, Ph.D. (místopředseda)
doc. Ing. Daniel Koutný, Ph.D. (člen)
doc. Ing. Pavel Hutař, Ph.D. (člen)
Ing. Jan Čermák, Ph.D., MBA (člen)
Dr. Ing. Pavel Polach (člen)
Ing. Petr Čížek, Ph.D. (člen)
doc. Ing. Stanislav Němeček, PhD. (člen)
doc. Ing. Jan Vimmr, Ph.D. (člen)
Ing. Dětřich Robenek (člen)
Date of acceptance
2019-06-19
Defence
Student prezentoval výsledky své práce a zodpověděl na dotazy oponenta.
Dotaz 1: Jakým způsobem lze ovlivňovat parametry laserového paprsku při přechodu z jednoho materiálu do druhého během spékání jedné vrstvy? Jaké parametry laseru bude třeba (nebo je možné) řídit? Odpovězeno
Doc. Hutař: Do jaké míry se zpomalí samotný 3D tisk vůči jednomu materiálu? Odpovězeno
Doc. Hutař: Není pro tento typ tisku přímo dodávat materiál tryskou na místo? Odpovězeno
Dr. Polach: Co znamená nekontrolované rozhrnování prášku, jak student uvedl při prezentaci? Odpovězeno
Doc. Hutař: Jak je to s rozhraním dvou materiálů? Odpovězeno
Result of defence
práce byla úspěšně obhájena
Document licence
Standardní licenční smlouva - přístup k plnému textu bez omezení