strzeszczenie pracy doktorskiej - Politechnika Wrocławska

strzeszczenie pracy doktorskiej - Politechnika Wrocławska

POLITECHNIKA WROCŁAWSKA
WYDZIAŁ MECHANICZNY
KATEDRA TECHNOLOGII LASEROWYCH,
AUTOMATYZACJI I ORGANIZACJI PRODUKCJI
STRZESZCZENIE PRACY DOKTORSKIEJ
Zastosowanie obróbki chemicznej i elektrochemicznej do modyfikacji powierzchni
elementów wytworzonych technologiami generatywnymi
Autor: mgr inż. Edyta Łyczkowska-Widłak
Promotor: prof. dr hab. inż. Edward Chlebus
Słowa kluczowe: technologie generatywne, Selective Laser Melting, obróbka chemiczna,
polerowanie elektrolityczne
Streszczenie:
Technologie generatywne do wytwarzania elementów o skomplikowanej wewnętrznej
budowie, wykorzystują proces konsolidacji proszków np. metali, poprzez przyrostowe
nakładanie warstw, na podstawie opracowanych komputerowo trójwymiarowych modeli
(CAD). Wytworzone na podstawie modelu CAD elementy odgrywają znaczącą rolę
w medycynie, przy otrzymywaniu innowacyjnych wyrobów, np. dopasowanych do pacjenta
implantów. Modyfikacja powierzchni elementów wytworzonych metodami generatywnymi,
jest wymagana w
celu otrzymania powierzchni o odpowiednich właściwościach
(oczyszczenie powierzchni, uzyskanie powierzchni o wymaganej strukturze geometrycznej
powierzchni lub chropowatości Ra<0,16 µm, zgodnie z normą PN-EN ISO 14630).
Dotychczas nie zaproponowano optymalnych parametrów procesów technologicznych dla
obróbki chemicznej oraz elektrochemicznej powierzchni elementów o skomplikowanej
wewnętrznej budowie, wytworzonych za pomocą technologii Selective Laser Melting (SLM).
Obróbka chemiczna oraz elektrochemiczna stosowane są w celu poprawy jakości
powierzchni elementów. Dzięki polerowaniu elektrolitycznemu uzyskuje się wygładzoną oraz
wybłyszczoną powierzchnię oraz doskonałe własności antykorozyjne. Proces ten powoduje
równomierną pasywację całej powierzchni polerowanego elementu oraz obróbkę powierzchni
i miejsc niedostępnych dla metod polerowania mechanicznego. W pracy opisano sposób
obróbki chemicznej oraz elektrochemicznej elementów wytworzonych za pomocą metod
konwencjonalnych (materiał handlowy) oraz generatywnych, wytworzonych za pomocą
technologii SLM. Zaproponowano metodę postępowania przy obróbce elementów
wytworzonych w technologii SLM. Rezultatem wykonanych badań jest dobór metod
modyfikacji powierzchni elementów ze stali 316L oraz Ti-6Al-7Nb, wytworzonych
w technologii SLM.
Prezentowana praca poszerza obecnie znane informacje na temat metod modyfikacji
powierzchni elementów wytworzonych technologiami generatywnymi, za pomocą obróbki
chemicznej oraz elektrochemicznej.
WROCŁAW UNIVERSITY OF TECHNOLOGY
FACULTY OF MECHANICAL ENGINEERING
DEPARTMENT OF LASER TECHNOLOGY,
AUTOMATION AND ORGANIZATION OF PRODUCTION
PHD DIPLOMA THESIS ABSTRACT
Application of chemical and electrochemical surface modification of components
produced by generative technologies
Author: MSC. Edyta Łyczkowska-Widłak
Supervisor: prof. dr hab. inż. Edward Chlebus
Keywords: generative technologies,
electrochemical polishing
Selective Laser
Melting, chemical
treatment,
Abstract:
Generative technologies for the production of complex spatial structure elements use
the process of consolidating powders, e.g. metal, by incremental layering, on the basis of
three-dimensional computer designed models (CAD). The generated elements based on the
CAD model play an important role in medicine, where the preparation of such innovative
products like implants are very useful. Surface modification of components produced by
generative methods, is required in order to obtain surfaces with the correct properties (clean
surface, required surface structure or reduce surface roughness Ra <0.16 microns, according
to PN-EN ISO 14630). So far, no optimal parameters for chemical treatment and
electrochemical polishing, have been developed for complex spatial structure elements,
produced by Selective Laser Melting (SLM) technology.
Chemical treatment and electrochemical polishing is used to improve the quality of the
surface elements. Thanks to electrochemical polishing it is possible to get smoother and shiny
surface with excellent anti-corrosion properties. This process results in a uniform passivation
of the entire surface of the component and treatment of places not accessible to mechanical
polishing methods. The paper describes the methods of chemical treatment and
electrochemical polishing of components produced by conventional methods (commercial
material) and generative technology SLM. Methods of approach for processing components
produced by SLM technology have been proposed. The result of the tests performed is
a selection of methods for surface modification of elements of 316L steel and Ti-6Al-7NB,
produced by the SLM technology.
The present work extends the currently known knowledge on the methods of surface
modification of components produced by generative technologies, using chemical treatment
and electrochemical polishing.