2026-106-36
3D tisk kovových materiálů I - defekty v 3D tištěných výrobcích
Vedoucí práce: prof. Dr. Ing. Dalibor Vojtěch
Konzultant: Ing. Jan Pinc, Ph.D.
Podstata a cíl práce
Metody 3D tisku umožňují zhotovení kovových výrobků prakticky libovolných tvarů. Lze takto vyrábět kompaktní i vysoce porézní výrobky. 3D tiskem lze vyrábět např. v oblasti medicíny na míru klouby, části kostí, fixační prvky i porézní implantáty sloužící k vyplnění kostních defektů. U určitého počtu výrobků však dochází k tomu, že pevnost a houževnatost materiálu neodpovídá předpisům a požadavkům pro daný výrobek. Dokonce někdy dojde až k provoznímu lomu a porušení výrobku. Příčinou jsou vnitřní defekty v materiálu vznikající již při samotném 3D tisku. V rámci práce se proto ve spolupráci s průmyslovým výrobcem 3D tištěných součástek a implantátů pokusíme nalézt a popsat možné příčiny těchto problémů. Nejprve bude provedena detailní metalografická analýza materiálu na světelném a elektronovém mikroskopu. Bude popsána mikrostruktura a identifikovány vnitřní vady materiálu. V další části bude proveden fraktografický rozbor lomových ploch na elektronovém mikroskopu. Defekty budou popsány a bude vyhodnocen jejich tvar, velikost a počet. V další části se pokusíme dát tyto parametry do souvislosti s mechanickými vlastnostmi a s parametry procesu 3D tisku výrobku. Závěrem by mělo být doporučení výrobci, jak upravit, modifikovat proces 3D tisku tak, aby byly vnitřní vady materiálu maximálně eliminovány a výrobek aby splňoval předepsané požadavky.
Náplň činnosti studenta
3D tisk, metalografie, světelná mikroskopie, elektronová mikroskopie, obrazová analýza, analýza vnitřních vad, chemické mikroanalýzy, měření tvrdosti, měření mechanických vlastností v tahu, tlaku, ohybu.
Doplňující informace
Místo řešení: Ústav kovových materiálů a korozního inženýrství (106)