New possibilities for in situ CT analysis of additive manufactured samples

• Autorzy: Ziółkowski Grzegorz , Treter Grzegorz , Tokarczyk Emilia , Szymczyk-Ziółkowska Patrycja

Identyfikatory

DOI

10.37705/TechTrans/e2020028

Warianty tytułu

PL

Nowe możliwości analizy CT in situ próbek wytwarzanych metodą przyrostową

• Języki publikacji: EN

Abstrakty

EN

Industrial Computed Tomography (CT) is a broadly used measurement method allowing for quality control of objects produced using additive manufacturing methods. The combination of tensile tests and simultaneous 3D imaging of the behavior of an object under a particular force (i.e. in situ examination – during the process) significantly broadens the possibilities of analyzing objects with a complex internal geometry. The purpose of this paper is to present the author’s project of a mini testing machine, to verify its functioning with regards to a static testing machine, and to present the initial in situ examination results for polymer samples.

PL

Tomografia komputerowa (CT) jest obecnie powszechnie stosowaną metodą pomiarową pozwalającą na kontrolę jakości obiektów wytwarzanych z wykorzystaniem technologii przyrostowych. Połączenie badań wytrzymałościowych z jednoczesnym trójwymiarowym obrazowaniem zachowania się obiektu pod wpływem działania określonej siły (tzw. badania in situ – w procesie) znacznie rozszerza możliwość analizy obiektów o złożonej strukturze przestrzennej. Celem niniejszej pracy jest przedstawienie autorskiego projektu minimaszyny wytrzymałościowej oraz weryfikacja poprawności jej działania w odniesieniu do komercyjnych rozwiązań, a także przedstawienie wstępnych wyników badań in situ dla przestrzennych próbek polimerowych.

Słowa kluczowe

EN

industrial computed tomography; mechanical properties; polymers; additive manufacturing

PL

techniczna tomografia komputerowa; właściwości mechaniczne; polimery; wytwarzanie przyrostowe

• Wydawca: Wydawnictwo Politechniki Krakowskiej im. Tadeusza Kościuszki
• Czasopismo: Technical Transactions
• Rocznik: 2020
• Tom: Vol. 117, iss. 1
• Strony: art. no. e2020028
• Opis fizyczny: Bibliogr. 15 poz., il., tab., wykr.

Twórcy

autor

Ziółkowski Grzegorz

• Faculty of Mechanical Engineering, Centre for Advanced Manufacturing Technologies (CAMT/FPC), Wroclaw University of Science and Technology

autor

Treter Grzegorz

• Faculty of Mechanical Engineering, Centre for Advanced Manufacturing Technologies (CAMT/FPC), Wroclaw University of Science and Technology

autor

Tokarczyk Emilia

• Faculty of Mechanical Engineering, Centre for Advanced Manufacturing Technologies (CAMT/FPC), Wroclaw University of Science and Technology

autor

Szymczyk-Ziółkowska Patrycja

• Faculty of Mechanical Engineering, Centre for Advanced Manufacturing Technologies (CAMT/FPC), Wroclaw University of Science and Technology

Bibliografia

• Alitech (2019). Retrieved from https://alitech.com.pl (date of access: 2019/08/30).
• Barciewicz, M., Ryniewicz, A. (2018). Computed tomography as a quality control technique in the 3d modelling of injection- moulded car system components. Czasopismo Techniczne, 9(9), 189–200. https://doi.org/10.4467/2353737XCT.18.140.8979
• De Chiffre, L., Carmignato, S., Kruth, J.P., Schmitt, R., Weckenmann, A. (2014). Industrial applications of computed tomography. CIRP Annals – Manufacturing Technology, 63(2), 655–677. https://doi.org/10.1016/j.cirp.2014.05.011
• Dhillon, A., Schneider, P., Kuhn, G. (2011). Analysis of sintered polymer scaffolds using concomitant synchrotron computed tomography and in situ mechanical testing. Journal of Materials Science: Materials in Medicine, 22(12), 2599–2605. https://doi.org/10.1007/s10856-011-4443-z
• Gapinski, B., Janicki, P., Marciniak-Podsadna, L., Jakubowicz, M. (2016). Application of the computed tomography to control parts made on additive manufacturing process. Procedia Engineering, 149, 105–121. https://doi.org/10.1016/j.proeng.2016.06.645
• Hufenbach, W., Böhm, R., Gude, M., Berthel, M., Hornig, A., Ručevskis, S., Andrich, M. (2012). A test device for damage characterisation of composites based on in situ computed tomography. Composites Science and Technology, 72(12), 1361–1367. https://doi.org/10.1016/j.compscitech.2012.05.007
• Jansson, A., Pejryd, L. (2019). In-situ computed tomography investigation of the compression behaviour of strut, and periodic surface lattices. In 9th Conference on Industrial Computed Tomography (pp. 1–7).
• Koruba, P., Karoluk, M., Ziółkowski, G., Chlebus, E. (2018). Application of thermal imaging system for prediction of fatigue crack initiation in Ti6Al-4V fabricated by EBM. In 14th Quantitative InfraRed Thermography Conference (pp. 141–147). https://doi.org/10.21611/qirt.2018.p36
• Mall.industry.siemens (2019). Retrieved from https://mall.industry.siemens.com/ (date of access: 2019/08/30).
• Mertens, J.C.E., Henderson, K., Cordes, N.L., Pacheco, R., Xiao, X., Williams, J.J., Chawla N., Patterson., B.M. (2017). Analysis of thermal history effects on mechanical anisotropy of 3D-printed polymer matrix composites via in situ X-ray tomography. Journal of Materials Science, 52(20) 12185–12206. https://doi.org/10.1007/s10853-017-1339-4
• Pawlak, A,. Szymczyk, P., Ziolkowski, G., Chlebus, E., Dybala, B. (2015). Fabrication of microscaffolds from Ti-6Al-7Nb alloy by SLM. Rapid Prototyping Journal, 21(4) 393–401. https://doi.org/10.1108/RPJ-10-2013-0101
• Polski Komitet Normalizacyjny (2006). Tworzywa sztuczne – Oznaczanie właściwości przy ściskaniu PN-EN ISO 604.
• Szymczyk, P., Ziółkowski, G., Junka, A., Chlebus, E. (2018). Application of Ti6Al7Nb alloy for the manufacture of biomechanical functional structures (BFS) for custom-made bone implants. Materials, 11(6), 971. https://doi.org/10.3390/ma11060971
• Thompson, A., Maskery I., Leach, R.K. (2016). X-ray computed tomography for additive manufacturing: A review. Measurement Science and Technology, 27, 072001. https://doi.org/10.1088/0957-0233/27/7/072001
• Ziółkowski, G., Chlebus, E., Szymczyk, P., Kurzac J. (2014). Application of X-ray CT method for discontinuity and porosity detection in 316L stainless steel parts produced with SLM technology. Archives of Civil and Mechanical Engineering, 14(4), 608–614. https://doi.org/10.1016/j.acme.2014.02.003

Uwagi

Section "Mechanics"

Opracowanie rekordu ze środków MNiSW, umowa Nr 461252 w ramach programu "Społeczna odpowiedzialność nauki" - moduł: Popularyzacja nauki i promocja sportu (2020).