Návrh kyslíkového filtru do 3D tiskárny kovu
Loading...
Date
Authors
ORCID
Advisor
Referee
Mark
A
Journal Title
Journal ISSN
Volume Title
Publisher
Vysoké učení technické v Brně. Fakulta strojního inženýrství
Abstract
V medicínských oborech se běžně využívají slitiny na bázi titanu, avšak v některých medicínských aplikacích se jako vhodnější ukázalo použití slitin na bázi hořčíku. Například v ortopedii pro výrobu implantátů. Zvládnutí zpracování hořčíku pomocí technologie Selective Laser Melting by umožnilo vyrobit komplexní struktury podporující tvorbu buněk a regeneraci kostí. Jeden z problému při zpracování slitin na bázi hořčíku je tvorba zbytkového kyslíku. Tento problém lze řešit kyslíkovým filtrem, který se vřadí do okruhu inertní atmosféry. Konstrukcí tohoto filtru pro 3D tiskárnu kovu SLM Solutions 280HL v1.0. se zabývá tato bakalářská práce. Toto zařízení umožňuje filtrovat až 120 m3/h plynu s výstupní čistotou 100 ppt ( 1,0 × 10-8 %). Zařízení separuje kyslík nepřetržitě během celého výrobního procesu. Konstrukce zařízení umožňuje připojení i k dalším strojům společnosti SLM Solutions.
In medical branches alloys on the basis of titanium are commonly used, however, in some of the medical applications it emerged that the usage of alloys on the basis of magnesium is more convenient, for example in orthopaedic surgery for the implant fabrication. Managing of processing of magnesium using the technology Selective Laser Melting would enable to produce complex structures supporting the production of cells and recovery of bones. One of the problems when processing the alloys on the basis of magnesium is the production of residual oxygen. This problem can be solved with the usage of an oxygen filter that is integrated in the circuit of inert atmosphere. This bachelor´s work deals with the construction of this filter for 3D metal printer SLM Solutions 280HL v1.0. This device enables to filter up to 123 m3/h of the gas with the output purity 100 ppt (1,0 × 10-8 %). The device separates oxygen continuously during the whole manufacturing process. The construction of the device enables the attachment to other SLM Solutions company machines.
In medical branches alloys on the basis of titanium are commonly used, however, in some of the medical applications it emerged that the usage of alloys on the basis of magnesium is more convenient, for example in orthopaedic surgery for the implant fabrication. Managing of processing of magnesium using the technology Selective Laser Melting would enable to produce complex structures supporting the production of cells and recovery of bones. One of the problems when processing the alloys on the basis of magnesium is the production of residual oxygen. This problem can be solved with the usage of an oxygen filter that is integrated in the circuit of inert atmosphere. This bachelor´s work deals with the construction of this filter for 3D metal printer SLM Solutions 280HL v1.0. This device enables to filter up to 123 m3/h of the gas with the output purity 100 ppt (1,0 × 10-8 %). The device separates oxygen continuously during the whole manufacturing process. The construction of the device enables the attachment to other SLM Solutions company machines.
Description
Citation
ONDRA, M. Návrh kyslíkového filtru do 3D tiskárny kovu [online]. Brno: Vysoké učení technické v Brně. Fakulta strojního inženýrství. 2020.
Document type
Document version
Date of access to the full text
Language of document
cs
Study field
Základy strojního inženýrství
Comittee
doc. Ing. David Paloušek, Ph.D. (předseda)
doc. Ing. Martin Vrbka, Ph.D. (místopředseda)
Ing. Zbyněk Strecker, Ph.D. (člen)
Ing. Milan Omasta, Ph.D. (člen)
Ing. David Košťál, Ph.D. (člen)
Date of acceptance
2020-07-16
Defence
Student prezentoval výsledky své práce a zodpověděl dotazy:
1) Jaké jsou tlakové ztráty na obou typech filtrace představených v kapitole 2.4? Jestliže má navrhované řešení tlakovou ztrátu cca 200 mbar, jaký to bude mít dopad na proces stavby z horčíkové slitiny a rychlost proudění v komoře stroje SLM 280HL? - zodpovězeno
2) Je výsledná čistota Ar u membrány typu Prisma vztažena k čistotě vstupujícího plynu? - zodpovězeno
3) Jak bude zajištěno, že při ručním přepnutí po vyčerpání prvníkyslíkové pasti nedojde k chvilkové kontaminaci plynu kyslíkem? - zodpovězeno
4) Jak dlouho bude kyslíková past funkční, než dojde k jejímu vyčerpání během výroby s hořčíkem? Jak dlouho bude trvat fyzická výměna kyslíkové pasti? - zodpovězeno
5) Nebude při výměně kyslíkové pasti docházet k výpadkům dodávky inertní atmosféry? Kam bude odveden plyn v případě závady ventilů? Když budou otevřeny klapky 2.1 a 2.2 zároveň s klapkou 3.1 nedojde k poklesu tlaku v komoře stroje? - zodpovězeno
6) Jaká je nákladová cena navrhovaného zařízení? Jaká bude cena kyslíkových pastí na stavbu s hořčíkem o délce 24 hodin? - zodpovězeno
Result of defence
práce byla úspěšně obhájena
Document licence
Standardní licenční smlouva - přístup k plnému textu bez omezení