Analýza vlastností dutých, 3D tištěných struktur

Abstract

Rozvoj aditivních technologií, především 3D tisk kovů, umožnil mimo jiné i výrobu dílů s dříve obtížně vyrobitelnými nebo nedosažitelnými geometriemi. Mezi takové geometrie patří i mřížkové struktury. Tato diplomová práce se zabývá právě mřížkovými strukturami, možnostmi jejich návrhu a analýzou vlastností při namáhání. V teoretické části jsou popsány vybrané metody 3D tisku kovů, které se objevují v literatuře v souvislosti s tiskem těchto struktur a klasifikace celulárních materiálů, mezi které lze mřížkové struktury zařadit. Dále byla představena platforma nTop, která byla použita pro návrh zkušebních těles na tlakovou, tahovou a ohybovou zkoušku mřížkových struktur. V experimentální části byla stanovena metodika zkoušení mřížkových struktur, navržené vzorky byly vytištěny metodou SLM z korozivzdorné oceli AISI 316L a následně byly provedeny zkoušky tlakem, tahem a ohybem.

Development of additive manufacturing has enabled, among other things, fabrication of parts with complex geometry that were previously very hard or impossible to make. Such geometries include lattice structures. This master’s thesis focuses on lattice structures, their design and analysis of properties under load. The theoretical part describes selected 3D printing methods associated with lattice structures in literature and classification of cellular materials. The nTop platform used for design of compression, tensile and bending test specimens was introduced next. In the experimental part, testing methodology was specified, and designed test specimens were 3D printed from stainless steel AISI 316L by selective laser melting. Afterwards, compression, tensile and bending tests were performed.