Metodika využití kovového 3D tisku při výrobě nástrojů pro tlakové lití hliníku

Abstract

Dizertační práce „Metodika využití kovového 3D tisku při výrobě nástrojů pro tlakové lití hliníku“ přináší komplexní souhrn informací a nových poznatků, které jsou tvořené a naplněné prostřednictvím dílčích cílů s ohledem na rozsáhlou rešeršní část provedenou v přehledu o současnému stavu problematiky a s přihlédnutím na reálné požadavky útvaru PSW-F Výroba metalurgického nářadí. Práce zejména popisuje a přináší nové poznatky v oblastech: nové materiály pro HPDC nástroje a jejich optimalizace, využití kovového L-PBF 3D tisku při výrobě nástrojů pro tlakové lití hliníku, konformní chlazení jako pomocný nástroj pro odstranění lokálních vad v sériové HPDC výrobě a porovnání + ověření optimalizačních SW pro 3D tištěné nástroje. Výsledky práce jako přehled dostupných nástrojových materiálu pro vysokotlaké lití hliníku, metodika optimalizace parametrů pro tloušťku vrstvy 100 µm ke zlepšení produktivity procesu výroby nástrojů, postup návrhu, výroby a nasazení 3D tištěného nástroje do sériové výroby, aplikace konformního chlazení k odstranění lokální vady v sériové výrobě nebo metodika porovnání optimalizačních SW byly detailně popsány v této práci a dílčí výsledky opublikovány v mezinárodních impaktovaných časopisech. Na závěr byly doporučeny další směry budoucího výzkumu v daném odvětví.

The dissertation " Methodology for the use of metal 3D printing in the production of aluminium die casting tools" brings a comprehensive summary of information and new knowledge, which is formed and fulfilled through partial objectives about the extensive research part carried out in the overview of the current state of the art and taking into account the real requirements of the PSW-F Casting Tools Production department. In particular, the work describes and presents new findings in the following areas: new materials for HPDC tools and their optimization, the use of metal L-PBF 3D printing in the production of aluminium die casting tools, conformal cooling as a support tool for the removal of local defects in serial HPDC production and comparison + verification of optimization SW for 3D printed tools. The results of the work such as an overview of available tooling materials for high-pressure die casting of aluminium, a methodology for optimizing parameters for a layer thickness of 100 µm to improve the productivity of the 3D printing process, a procedure for designing, manufacturing, and deploying a 3D printed tool in mass production, the application of conformal cooling to remove local defects in mass production or a methodology for comparing optimization SWs have been described in detail in this work and partial results published in international impacted journals. Finally, further directions for future research in the field were recommended.