|
|
|
1.
D. B. Karunakar, T. Mathew
VREDNOTENJE 3D-TISKANIH POLIMERNIH VZORCEV, PREVLEČENIH Z NANOFLUIDI, ZA POSTOPEK HITREGA PRECIZIJSKEGA LITJA
Povzetek
V postopku hitrega precizijskega litja polimerni vzorci nadomestijo običajne voščene vzorce, ki se v krajšem času izdelajo na strojih za 3D-tiskanje. Iz 3D-natisnjenega vzorca se nato izdela keramično orodje, ki se nato uporabi za odlitje kovinskega dela. Ta postopek se pogosto uporablja za izdelavo prototipov in majhne serijske proizvodnje, saj omogoča hitro izdelavo kompleksnih kovinskih delov brez potrebe po orodju. Čeprav je trdnost polimernega vzorca ustrezna, se med taljenjem v primerjavi z voščenimi vzorci bolj razširijo, kar bi porušilo keramično lupino. Poleg tega hrapavost površine polimernega vzorca nikoli ni tako fina kot pri voščenem vzorcu.
V tem delu so bili 3D-vzorci natisnjeni z uporabo stroja za nanašanje litega materiala (Fused Deposition Modelling – FDM) (model: Ultimaker), pri čemer sta surovini akrilonitril butadien stiren (ABS) in polilaktična kislina (PLA). Po izvedbi velikega števila poskusov je bilo ugotovljeno, da ima polilaktična kislina boljše lastnosti vzorca. Pri razvoju 3D-tiskanih vzorcev so bili upoštevani različni vzorci polnil, med katerimi je bilo ugotovljeno, da imata giroidni in kubični vzorec polnila večjo tlačno trdnost v primerjavi z drugimi vzorci polnil.
Poleg tega je hrapavost površine polimernega vzorca vedno slabša od hrapavosti voščenega vzorca. Zato smo poskušali povečati hrapavost površine polimernih vzorcev z ustvarjanjem tanke prevleke okoli 3D-natisnjenih polimernih vzorcev z uporabo nano tekočin, ki vsebujejo nano delce, kot so cinkov oksid (ZnO), titanov dioksid (TiO2), grafenov oksid (GO). Ugotovljeno je bilo, da lahko ti nanofluidi ustvarijo enakomerno tanko plast okoli polimernih vzorcev in znatno izboljšajo njihovo površinsko hrapavost. S premazovanjem z nanofluidi se je izboljšala tudi trdnost polimernih vzorcev.
Ključne besede: postopek hitrega precizijskega litja, 3D-natisnjeni vzorci, giroidno in kubično polnjenje, nanoprevleka, hrapavost površine
2.
M. Slováček, J. Kubíček, V. Káňa
POPRAVILA ULITKOV Z VARJENJEM
Povzetek
V večini primerov je treba sestavne dele, izdelane z litjem, po proizvodnji popraviti z varjenjem. To velja predvsem za velike ulitke iz jekla. Sicer se z varjenjem popravljajo tudi litoželezni ulitki, vendar po naših izkušnjah napake nastajajo predvsem med delom omenjenih sestavnih delov. So pa popravila ulitkov iz litega železa zaradi njihove krhkosti zelo zapletena. V članku so predstavljeni možni načini popravil z varjenjem in njihova priprava. Na primer, za ulitke iz litega železa obstajajo tri vrste tehnologij za popravila z varjenjem, in sicer z uporabo vroče, srednje in nizke temperature, kar pomeni, da se razlikujejo temperatura predgretja, način varjenja in material polnila. Tehnologijo varjenja za popravilo je treba izbrati ne le glede na zahteve za popravilo razpok, temveč tudi glede na zahtevano kakovost materiala na območju popravila, ki bo ustrezal delovnim razmeram, kot so dinamični učinek, utrujenost zaradi obremenitev, obraba ali korozija. V večini primerov so pri ulitkih iz jekla po popravilu z varjenjem sestavni deli tudi toplotno obdelani. Trenutna priprava popravil ulitkov s tehnologijo varjenja lahko vključuje sodobne metode, kot so numerična simulacija varjenja, preskusi prototipov in posebno termo-mehansko preverjanje na stroju GLEEBLE. Vsi navedeni sodobni postopki bodo predstavljeni na konkretnih praktičnih primerih tako ulitkov iz jekla kot litega železa. Prikazano bo popravilo ulitka iz jekla kot pokrova turbine iz materiala P91 in optimizacija na podlagi numerične simulacije, kar pomeni, da bo prikazana lokalna struktura materiala, trdota in preostale obremenitve po popravilu. V tem primeru je bila z uporabo stroja GLEEBLE pripravljena lokalna struktura materiala iz toplotno vplivane cone in opravljeni so bili natezni preizkusi, kar pomeni, da so bile ugotovljene lokalne lastnosti materiala. Nazadnje bo prikazano popravilo razpoke v ulitku iz litega železa, ki je del stiskalnega stroja, s polnilom na osnovi niklja, kar pomeni, da je bil opravljen celoten preskus varjenja prototipa ter destruktivno in mehansko preizkušanje, ki je potrdilo zahtevane mehanske parametre.
Ključne besede: ulitek iz jekla, ulitek iz litega železa, popravilo z varjenjem, numerična simulacija varjenja SYSWELD, preizkusi prototipov, termo-mehansko-fizikalno preizkušanje, GLEEBLE, GX23CrMoV12-1, GJS 700-2
3.
U. Kovačec, F. Zupanič, T. Bončina
RAFINACIJA ALUMINIJEVIH GNETNIH ZLITIN Z UPORABO VIŠJIH DELEŽEV SEKUNDARNIH SUROVIN
Povzetek
V študiji je bila preučena učinkovitost rafinacije ter čiščenja aluminijeve gnetne zlitine Al-Mg-Si z uporabo tehnologije RFI (rotacijsko injektiranje talil), v odvisnosti od različnih sestav talil ter deležev vgrajenih sekundarnih surovin. Serije litja aluminijevih gnetnih zlitin Al-Mg-Si, modificiranih z Zr, so bile preučene na več različnih stopnjah recikliranja, katere so bile injektirane s talili za potrebe določitve učinkovitosti. Opazili smo učinkovitost odstranjevanja vključkov in alkalijskih kovin pri različnih vsebnostih surovin, pri čemer so uporabili različne deleže sekundarnih surovin in primarnega aluminija, ter uvedli korelacijo s končnimi mehanskimi lastnostmi končnega izdelka.
Izdelane so bile različne šarže z več kot 50 % recikliranega materiala (RC) in 80 % celotne sekundarne sestave ter preostalega deleža primarnega aluminija. Parametri procesa injektiranja talil s tehnologijo RFI so bili uporabljeni s konstantnimi parametri za doseganje ponovljivosti enakomernega dovajanja talila ter kontaktnega časa hitrosti reakcije procesa rafinacije ter čiščenja aluminijeve gnetne zlitine na osnovi Al-Mg-Si. Vzorci za kvantitativno in kvalitativno določanje čistoče taline so bili odvzeti z metodo PoDFA (metoda filtriranja s poroznim diskom). Preiskave in vsebnost nekovinskih vključkov so bili določeni s svetlobno, vrstično elektronsko mikroskopijo ter optično emisijsko spektroskopijo. Narejena je bila korelacija vsebnosti deleža sekundarne surovine napram doseženim mehanskih lastnosti zlitine, pri katerem so bili uporabljene najvišje stopnje rafinacije aluminijeve gnetne zlitine.
Ključne besede: Aluminije gnetne zlitine, čiščenje, talila, vključki, rotacijsko injektiranje, RFI