پديد آورنده :
شمس موركاني، پرستو
عنوان :
ارزيابي تنش هاي پسماند (تنش باقيمانده) و اعوجاج ايجادشده در قطعات ساخته شده به وسيله فرآيند چاپ سه بعدي مبتني بر ذوب بستر پودر
مقطع تحصيلي :
كارشناسي ارشد
گرايش تحصيلي :
ساخت و توليد
محل تحصيل :
اصفهان : دانشگاه صنعتي اصفهان
صفحه شمار :
خ، 71ص.: مصور (رنگي)، جدول، نمودار
استاد راهنما :
محسن بدرسماي
استاد مشاور :
احسان فروزمهر
توصيفگر ها :
ساخت افزودني , فرآيند ذوب انتخابي به كمك ليزر , تنش پسماند و اعوجاج , نرم افزار Simufact
استاد داور :
محمود فرزين، عباس قائي
تاريخ ورود اطلاعات :
1399/11/07
رشته تحصيلي :
مهندسي مكانيك
تاريخ ويرايش اطلاعات :
1399/12/03
چكيده فارسي :
چكيده در يك دهه اخير استفاده از فرآيندهاي ساخت افزودني جهت توليد انواع قطعات فلزي در حوزه هاي متنوعي چون صنايع توليد انرژي اتومبيل سازي و پزشكي بسيارگسترش يافته است كوتاه كردن زمان طراحي تا توليد قابليت يكپارچه سازي قطعات توليد قطعات با هندسه پيچيده توليد قطعات اختصاصي و خواص متالورژيكي و مكانيكي عالي قطعات پرينت شده از جمله قابليت هاي اين فناوري ها مي باشد فرآيند ذوب انتخابي بهوسيله ليزر selective laser melting SLM از روشهاي بسيار موردتوجه در بين اين فناوري ها بوده كه برمبناي ذوب بستر پودر با استفاده از يك پرتوليزرعمل مي كند حركت سريع پرتو پرتوان ليزر برروي سطح موجب جذب انرژي ليزر ذوب ذرات پودر ايجاد حوضچه مذاب و سپس انجماد سريع اليه مي شود گراديان دمايي بسيار باال و كرنش هاي حرارتي بزرگ ايجادشده درحين فرآيند ممكن است باعث ايجاد عيوبي نظير تنش هاي پسماند و اعوجاج احتمالي در قطعات توليدي بشود از اينرو درك كامل اين تنش هاي ايجاد شده و عوامل موثر برآن جهت توليد قطعات سالم با هندسه مدنظرحياتي مي باشد درپژوهش حاضر پيش بيني تنش هاي پسماند ايجادشده و تغييرشكل هاي ناشي از آن در قطعات توليدي با استفاده از روش كرنش ذاتي مورد مطالعه قرارگرفته است جهت شبيه سازي از نرم افزار تجاري Simufact additive استفاده شده است توليد قطعات محك سنجي از جنس فوالد ضدزنگ AISI 316L شبيه سازي شده و اثرات ابعاد هندسي جهت ساخت پارامترهاي فرآيند سرعت و توان ليزر وعمليات حرارت بر تنش هاي پسماند مطالعه شده است جهت اعمال ضرايب كاليبراسيون در برآورد تنش بهوسيله نرم افزار قطعات پيشنهادي استاندارد طراحي و با استفاده از پارامترهاي بهينه ساخت و الگوي اسكن جزيره اي توليد شدند قطعات محك به شكل صفحات نازك مستطيلي در جهت هاي ساخت افقي و قائم و با پارامترهاي ساخت مشابه قطعات كاليبراسيون توليد شدند جهت برآورد تنش درقطعات محك از روش پراش پرتو ايكس استفاده شد نتايج حاصل از شبيهسازي عددي تنش پسماند و اعوجاج با نتايج آزمايشگاهي همخواني داشت بر اساس نتايج به دست آمده قطعه ساختهشده به صورت قائم به دليل طول اسكن كوتاهتر داراي تنش پسماند و اعوجاج كمتر نسبت به حالت افقي است همچنين انجام عمليات حرارتي جهت تنشزدايي باعث كاهش 27 درصد از تنش پسماند در قطعه افقي ميشود كاهش ضخامت قطعه باعث كاهش تنش توان باالتر و سرعت پايينتر از مقدار تعريف شده باعث افزايش تنش پسماند و بهتبع افزايش اعوجاج در قطعه ميشود عالوه بر اين مشاهده گرديد كه تغييرضخامت صفحه ساخت تاثيري بر نتايج ندارد اين مطالعه مقدمه اي بر پيش بيني تنش پسماند ايجاد شده در مقياس ماكرو و قطعات كاربردي مي باشد نتايج اين مطالعه در انتخاب جهت ساخت و پارامترهاي فرآوري جهت كنترل تنش هاي ناخواسته در حين ساخت كمك مي كند واژههاي كليدي ساخت افزودني فرآيند ذوب انتخابي به كمك ليزر تنش پسماند و اعوجاج نرمافزار Simufact
چكيده انگليسي :
Evaluation of residual stresses and distortions in fabricated components by selective laser melting process Parastoo Shams Morkani pshams eng2017@gmail com Department of Mechanical Engineering Isfahan University of Technology Isfahan 84156 83111 Iran Degree M Sc Language FarsiSupervisor Mohsen Badrossamay mohsen badrossamay@cc iut ac irEhsan Foroozmehr eforoozmehr@cc iut ac irAbstractIn the last decade the use of additive manufacturing processes to produce a variety of metalparts in various fields such as energy production automobile and medical sectors hasbecome very widespread Shortening the lead time the ability to integrate parts partconsolidation the production of parts with complex geometry the production of customparts and the excellent metallurgical and mechanical properties of printed parts are amongthe capabilities of these technologies Selective laser melting process SLM is one of themost popular methods among these technologies which is based on the melting of thepowder bed surface using a scanning laser beam The rapid movement of the laser beam onthe powder bed surface causes the laser energy to be absorbed melting the powder particlesand formation of the melt pool and ending with rapid solidification of scanned area Extremely high temperature gradients and large thermal strains created during the processmay cause defects such as residual stresses and possible distortion in the manufactured parts Therefore a full understanding of these stresses and the affecting factors is critical for fabricating sound parts with desired geometry In the present study the prediction of residual stresses and their resultingdeformations in SLM manufactured parts has been studied using the intrinsic strain method Simufact additive commercial software has been used for the simulation Production of anumber of benchmark parts from AISI 316L stainless steel material has been simulated Theeffects of geometric dimensions fabrication orientation process parameters i e laserscanning speed and laser power and heat tratment on residual stresses have been studied In order to apply the calibration coefficients in the stress estimation by the software thesuggested standard components were designed and fabricated using the optimal processparameters and the island scanning pattern The benchmark parts were produced in the formof thin rectangular plates in horizontal and vertical fabrication directions with the sameprocess parameters applied for the calibration parts X ray diffraction method was used toestimate the stress in the produced parts
استاد راهنما :
محسن بدرسماي
استاد مشاور :
احسان فروزمهر
استاد داور :
محمود فرزين، عباس قائي
