پديد آورنده :
ودايي، پوريا
عنوان :
طراحي، ساخت و مشخصه يابي سيستم آزمايشگاهي ساخت افزودني DMD بر مبناي پاشش پودر به كمك ليزر به منظور توليد قطعات سه بعدي فلزي
مقطع تحصيلي :
كارشناسي ارشد
گرايش تحصيلي :
ساخت و توليد
محل تحصيل :
اصفهان: دانشگاه صنعتي اصفهان، دانشكده مكانيك
صفحه شمار :
هجده، ۱۴۳ص.: مصور، جدول، نمودار
استاد مشاور :
احسان فروزمهر، محسن بدرسماي
توصيفگر ها :
ليزر پالسي Nd:YAG , طراحي و ساخت سيستم DMD , بهينه سازي پارامترهاي فرآيند , فولاد ضدزنگ 316 L , خواص مكانيكي و ريزساختار
استاد داور :
محمود فرزين، عباس قايي
تاريخ ورود اطلاعات :
1397/05/14
چكيده فارسي :
چكيده فرآيند رسوب مستقيم فلز بهكمك ليزر DMD يكي از جدبدترين روشهاي ساخت افزودني در سكاخت قطعكات سكهبعكدي فلزي ميباشد صنايع بزرگي چون صنايع هواپيماسازي خودروسازي كشتي سازي و نظكامي از اسكتفادهكننكدگان پيشكرو ايكن تكنولكوژي هستند اين فرآيند بهوسيلهي تابش اشعهي ليزر به سطح و پاشش همزمان پودر موجب ذوب زيراليه شده و بكا ورود پكودر بكه حوضكچهي مذاب و سرعت سريع خنكشدن آن مسيري منجمد شده از فلز را ايجاد ميكند ساخت قطعات سهبعدي تعمير بازسازي و پوششدهي سطوح از كاربردهاي اين روش ميباشد باتوجه به نياز اين تكنولوژي در كشور و كاربردهاي آن طراحي و سكاخت ايكن فنكاوري در ايكن پژوهش تجربي مورد توجه قرارگرفت در مرحلهي اول بهوسيلهي سيستم ليزر پالسي Nd YAG بكا حكداكثر تكوان 223 وات طراحكي و ساخت سيستم DMD در دستور كار قرار گرفت پس از تنظيمات اوليه و راهاندازي دستگاه از پكودر آليكاژي فكوالد ضكدزنگ 316L براي ساخت نمونههاي سهبعدي استفاده شد براي ساخت قطعات سهبعدي مطلكوب روش طراحكي آزمكايش كامكل بكهككار گرفتكه شكد و پارامترهاي اثرگذار در فرآيند از جمله مقدار دبي پاشش پودر و سرعت حركتي ليزر شناسايي و سپس بهينهسازي شد پس از بهينهسكازي پارامترها ساخت قطعات سهبعدي با تنظيم ضخامت اليهي مناسب تنظيم جبران مسير ليزر و بررسي دقت ابعادي انجام گرفت سكپس اثكر الگوي اسكن بررسي شد و چگالي حجمي هر يك از الگوها مورد سنجش قرار گرفت نتكايج نشكان داد ككه دبكي پاشكش پكودر بكهعنكوان پارامتر ورودي در فرآيند اثر بيشتري به نسبت سرعت حركتي ليزر دارا بود همچنين قطعات سهبعدي ساخته شده داراي چگالي نزديك به 89 و استحكام خوبي بودند كه دليلي بر بهينه بودن پارامترهاست نمونهها داراي ريزسكاختار سكتوني بكا دنكدريتهكاي سكلولي جهكتدار بودند تركهاي داخل ريز ساختار نشانهي باال بودن انرژي ورودي در اليههاي بااليي بود دقت ابعادي نمونههاي ساخته شده در راسكتاي محور X و Y براي اندازههاي خارجي زير 4 2 ميليمتر بود همچنين زبري سطح نمونههاي ساخته شده زير 72 m بود كلمات كليدي ليزر پالسي Nd YAG طراحي و ساخت سيستم DMD بهينهسازي پارامترهاي فرآيند فكوالد ضكدزنگ 316 L خواص مكانيكي و ريزساختار هشت
چكيده انگليسي :
044 Design Fabrication and Characterization of Direct Metal Deposition Additive Manufacturing Lab System Based on Powder Spraying with Using Laser to Produce 3D Metal Parts Purya Vadaee p vadaee@me iut ac ir Date of Submission 2018 06 23 Department of Mechanical Engineering Isfahan University of Technology Isfahan 84156 83111 Iran Degree M Sc Language Persian Supervisor Mohsen Safavi mosafavi@cc iut ac ir Advisor Ehsan Foroozmehr eforoozmehr@cc iut ac ir Mohsen Badrossamay mohsen badrossamay@cc iut ac ir Abstract Direct Metal Deposition process DMD is one of the most advanced methods of additivemanufacturing of three dimensional metal components Major industries such as aircraft automotive shipbuilding and military industries are among the leading users of this technology This process by laserirradiation to the surface and simultaneous spraying of the powder melt the substrate and by feeding of thepowder into the molten pool and its rapid cooling rate creates a frozen metal pathway The applications ofthis method include the building of three dimensional parts repair rebuilding and cladding the surfaces Due to the need for this technology in the country and its applications the design and fabrication of thistechnology were considered in this experimental study In the first step the design and fabrication of theDMD system was carried out by Nd YAG pulsed laser system with a maximum power of 300 watts Afterinitial adjustments and starting up the device 316L stainless steel alloy powder was used for production ofthree dimensional samples In order to construct optimal three dimensional components the full factorialapproach in design of experiment method was used and the effective process parameters such as powderflow rate and laser speed were identified and then optimized After optimization of the parameters manufacturing of the three dimensional components was performed by adjusting the appropriate layerthickness adjusting the laser path compensation and measuring the dimensional accuracy Then the effect ofthe scanning pattern of the laser was examined and the density of each pattern was measured The resultsshowed that the powder flow rate as the input parameter in the process had more effect than the laser speed Also the three dimensional components made by this method had a density of nearly 98 and goodstrength which is an indication of the optimality of the parameters The samples had a columnarmicrostructure with directional dendritic cells Hot tearing cracks were indicative of high input energy in theupper layers The dimensional accuracy of the samples made along the axis X and Y for externaldimensions was less than 0 4 millimeters Also the surface roughness of the samples was below 70 m Keywords Nd YAG pulsed laser system design fabricating direct metal deposition system process parameters optimization stainless steel 316L mechanical properties microstructure
استاد مشاور :
احسان فروزمهر، محسن بدرسماي
استاد داور :
محمود فرزين، عباس قايي
