Únavová pevnost hliníkové slitiny vyrobené 3D tiskem
Téma dosud nemá řešitele. Máš-li o něj zájem, zaregistruj se a přihlaš se k tématu.- Instituce
- Vysoké učení technické v Brně
- Fakulta/ústav
- Fakulta strojního inženýrství
- Další údaje o pracovišti
- Ústav materiálových věd a inženýrství
- Lektoři
- Jakub Judas
3D tisk kovů a jejich slitin představuje v současné době velmi perspektivní způsob výroby pokročilých materiálů a strojních součástí. Tato technologie umožňuje vytvářet komponenty přímo ve finálním tvaru, čímž se značně snižuje potřeba následného, často nákladného a časově náročného obrábění. Jednou z nejpopulárnějších metod 3D tisku kovů je technologie LPBF (Laser Powder Bed Fusion), jejíž princip je založen na postupném nanášení tenkých vrstev kovového prášku, které jsou následně přetavovány a svařovány pomocí skenujícího laseru.
Slitiny připravené touto technologií vykazují unikátní vnitřní strukturu, která se výrazně odlišuje od mikrostruktury materiálů vyrobených konvenčními metodami (tváření, lití). Opakované přetavování kovového prášku laserovým paprskem vede ke vzniku velkého množství mikrosvarů ve struktuře materiálu. To spolu s extrémními rychlostmi ochlazování v průběhu procesu tisku přispívá ke vzniku velmi jemnozrnné a kompaktní mikrostruktury, která výslednému materiálu poskytuje pozoruhodnou kombinaci mechanických a fyzikálních vlastností.
Práce bude zaměřena na stanovení únavové odolnosti 3D tištěné hliníkové slitiny (AlSi9Cu3Ni), která sehrává významnou roli zejména v oblasti automobilového průmyslu. Cyklické testování bude probíhat na moderním únavovém stroji s pohonem na bázi lineárního motoru s cílem stanovit únavovou životnost připravených zkušebních vzorků. Únavové zkoušky budou dále doplněny o pozorování získaných lomových ploch pomocí elektronového mikroskopu za účelem identifikace mechanismu porušování slitiny. Součástí činnosti bude také průběžná práce v metalografické laboratoři, kde budou připraveny vzorky pro pozorování mikrostruktury studované hliníkové slitiny.
Náplň práce:
a) Seznámení studenta s laboratoří a problematikou mechanických zkoušek materiálů
b) Zaškolení pro práci s únavovým strojem a realizace cyklických zkoušek
c) Praktická příprava metalografických vzorků hliníkové slitiny
d) Pozorování mikrostruktury materiálu pomocí světelného mikroskopu
e) Pozorování únavových lomových ploch pomocí elektronového mikroskopu