strzeszczenie pracy doktorskiej - Politechnika Wrocławska
Transkrypt
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.