BEDNÁRIK, M. Návrh změny výroby tvářené součásti na technologii lití do keramických skořepin [online]. Brno: Vysoké učení technické v Brně. Fakulta strojního inženýrství. 2021.

Posudek vedoucího

Krutiš, Vladimír

Diplomová práce se zabývá změnou výrobní technologie z tvářených dílů na díly odlévané. Diplomant měl za úkol navrhnout výrobní technologii pro prototypovou výrobu zadaných součástí, dle ní navrhnout případné změny geometrie vyžadované zvolenou technologií, navrhnout materiál, a to vše dle požadavků stanovených zadavatelem DP. Finálním výstupem měla být výroba prototypů včetně vyhodnocení kvality a následná doporučení. Diplomant pracoval samostatně a velice aktivně i když s ohledem na časovou tíseň nebyly provedeny všechny experimenty a vyhodnocení, které byly na začátku práce zamýšleny. Nicméně rozsahově je práce dostatečná a byly splněny všechny stanovené cíle. Návrh geometrie příčky a záštity byla řešena spolupráci s firmou SIGI Forge, se kterou diplomant efektivně komunikoval. Bylo nutné vyrobit modely pomocí 3D tisku, přičemž pro zvolený materiál bylo nutné optimalizovat parametry tisku včetně post-processingu modelu. Tyto informace jsou dále přenositelné na obdobné tisky tenkostěnných modelů. Jelikož záštita má v určitých sekcích tloušťku stěny 1.5 mm bylo nutné zvolit vhodný způsob vtokování a odvzdušnění keramické skořepiny. Toto bylo modelováno pomocí numerické simulace, která byla zaměřena zejména na fázi plnění. Diplomant musel zvládnout analýzu výsledků simulací v prostředí programu Visual-Viewer. Přestože zvolený materiál Maraging ani po TZ nedosahoval požadovaných vlastností, byla ověřena funkčnost zvolené technologie, prototypy byly vyrobeny a použity na sestavení šavle. Technický popis občas sklouzává do stylu vyprávění, namísto stručného technického popisu, na což by si autor u dalších technických prací měl dávat větší pozor. Práci přesto hodnotím jako velmi kvalitní, s pozitivním ohlasem ze strany SIGI Forge, jež byla zadavatelem a doporučuji práci k obhajobě.

Posudek oponenta

Záděra, Antonín

Diplomová práce byla zaměřena do oblasti výroby tenkostěnných ocelových odlitků odlévaných do skořepinových forem technologií spalitelného a vytavitelného modelu. Autor práce se věnoval náhradě tvářených součástí tréninkových mečů odlitky vyrobenými technologií přesného lití. Na 62 stranách práce provedl posouzení současného stavu, návrh a ověření experimentu výroby vybraných součástí včetně posouzení jakosti a vlastností odlitků dle navržené technologie. Následně provedl i ekonomické porovnání obou technologií včetně návrhu dalšího směru vývoje navržené technologie. Práce je rozdělena logicky, ale pořadí jednotlivých kapitol neodpovídá chronologii při vlastním experimentu. Autor práce zapomněl vložit do práce číslování stran, což silně zhoršuje orientaci v textu. Práce postrádá širší teoretický rozbor dané problematiky zejména v popise výchozího stavu. Chybí zde i detailnější teoretický rozbor struktury a vlastností materiálů odlitků, se kterými souvisí i jejich požadované mechanické hodnoty. Také při zhodnocení výsledných vlastností materiálů a výsledků zkoušek v experimentální části chybí provázanost s teoretickými předpoklady. Škoda, že autor práce ve své práci neuvedl a detailněji nepopsal provedené simulace a závěry z nich vyplývající. Popis experimentu, značení vzorků a zkoušek i popis a zhodnocení simulací je provedeno pouze textově bez tabulek, schémat apod. To má negativní vliv na celkové pochopení experimentů i jejich závěrů. Podobně podrobnými a dlouhými texty vysvětluje i výsledky testů a zkoušek a z nich vyvozené závěry. Některé popisy experimentu nejsou kompletní a také závěry jsou v některých příkladech pouze obecnější. Jsem si vědom, že to může souviset i se snahou autora o zachování know how pro společnost, se kterou autor v rámci své diplomové práce spolupracoval. Práce tak v některých pasážích je obtížně pochopitelná a orientace ve vzorcích a provedených zkouškách složitější. Velmi kladně naopak hodnotím rozsah experimentu a dosažené experimentální výsledky. V rámci své diplomové práce navrhnul a ověřil v numerických simulacích i experimentálně technologii výroby odlitků záštit šavlí o tloušťce stěny pouze cca 2 mm. Jedná se v tomto o unikátní výsledky a navržená technologie je uplatnitelná i při prototypové výrobě odlitků tohoto typu. Lze ocenit i snahu o ekonomické zhodnocení navržené a použité technologie ve srovnání s tvářenými součástkami. Při stanovení časů na výrobu těchto materiálu vychází ze skutečných naměřených časů, které by se však asi byly při větší sérii delší, což by svědčilo ve prospěch slévárenské technologie. I přes řadu připomínek a některé grafické a stylistické chyby, složitější orientaci v textu hodnotím diplomovou práci jako poměrně zdařilou s řadou velmi zajímavých a v praxi velmi dobře uplatnitelných výsledků. S ohledem na velký rozsah experimentu a dosažené výsledky hodnotím práci za C a doporučuji ji k obhajobě. Některé připomínky k práci: Při popisu geometrií a simulací se uvádí dělení na odlévání 1 a odlévání 2, kdy však není zřejmé, v čem se liší. Je to vysvětleno až mnohem později, což ztěžuje orientaci v práci. V práci jsou uvedeny 3 sestavy vtokové soustavy, ale rozdíly jsou uvedeny pouze textově bez grafického znázornění. Výsledky simulací jak fáze plnění, tak fáze tuhnutí by mohli být lépe v práci popsány. Chybí zde i rozbor rychlostí plnění, charakteru proudění atd. Také vyhodnocení simulací z pohledu predikce vzniku objemových vad, deformací, atd. v práci chybí. V práci je dále uvedeno, že materiál Polycast se nesmršťuje – lze přesněji je nutné uvádět, že má nízké nebo velmi nízké smrštění. V textu dále uvádí, že příčky jsou z materiálu Weldox 700 při použití poškozovány a vznikají únavové trhliny. Po jakém počtu cyklů? Jedná se vůbec o únavu? Patrně ke stovkám a tisíců cyklů nárazů na příčku nedochází a není tak možné trhliny spojovat s únavovými trhlinami. U oceli 42CrMo4 dochází při svařování k odstranění Cr vrstvy. Myslíte pasivační vrstvy? Ta v tomto typu ocelí přece nevzniká. Porušení u příček z materiálu 42CrMo4 docházelo křehkým lomem. Jak bylo stanoveno, že se jedná o křehký a nikoliv tvárný lom? Vzorky pro měření jsou uváděny v cm namísto milimetrů a vzorek 3x3x1 cm není vhodné nazývat s ohledem na rozměry kostkou. V tab. 5 jsou uvedeny výsledky mechanických vlastností bez bližšího popisu vzorků a to ztěžuje orientaci ve zkušebních vzorcích i naměřených výsledcích. V textu chybí detailnější popis podmínek odlévání např. údaj o době lití, což stěžuje možnost opakovat na jiných pracovištích dané experimenty a simulace. V textu diplomové práce je dále uváděno na jednom místě, že skořepiny byly žíhány v plynové peci. V celém textu je však uváděna pouze elektrická odporová pec. Skořepiny byly po žíhání podrobeny kontrole. V textu zcela chybí, o jakou kontrolu se jedná, co bylo sledováno a co bylo kritériem pro vyřazení nebo použití skořepiny v dalším procesu. Na straně 59 je uvedeno, že výfuk v místě napojení vede ke zhrubnutí formy. Správně patrně je myšleno zhrubnutí struktury odlitku namísto formy.

eVSKP id 132254