Wyniki wyszukiwania - BazTech

Ograniczanie wyników

1 Problemy Mechatroniki : uzbrojenie, lotnictwo, inżynieria bezpieczeństwa

1 2024

Znaleziono wyników: 1

Liczba wyników na stronie

Wyniki wyszukiwania

Wyszukiwano:
w słowach kluczowych: regular cellular structures

Sortuj według:

Ogranicz wyniki do:

Technological and Mechanical Studies on Additively Manufactured Cellular Structures Made of the Ultrafuse 316L Composite Filament

Cieplak Kamil, Płatek Paweł

Problemy Mechatroniki : uzbrojenie, lotnictwo, inżynieria bezpieczeństwa

2024

Vol. 15, Nr 3 (57)

47--62

Regular cellular materials produced using additive manufacturing (AM) techniques represent a significant development trend in modern engineering materials. Depending on the applied elementary unit cell of topology, it is possible to define the course of the structure deformation process in order to obtain the highest possible energy absorption effectiveness. This feature makes regular cellular structural materials particularly attractive for a number of industrial branches. This paper presents the results of technological trials and the results of experimental studies on the mechanical properties of regular cellular structures made using 3D printing technology under compression test loading conditions. The material used for their production was the Ultrafuse 316L filament and the fused filament fabrication (FFF) technique. The proposed material is a polymer-metal composite with a manufacturing process similar to metal injection moulding (MIM). The adopted research methodology included a feasibility study aimed at achieving material homogeneity and compression tests of the developed and manufactured regular cellular structures under quasi-static loading conditions. Several structural topologies were analysed. Experimental results indicated that regular cellular structures made from 316L steel exhibit high mechanical strength and extensive plastic deformation capabilities. The utilized in this work manufacturing technology used combines the advantages of 3D printing process with the potential of powder metallurgy. The proposed technique of structure manufacturing process is much cheaper than other based on melting metallic powders.

Materiały komórkowe wytwarzane za pomocą przyrostowych technik wytwórczych, stanowią jeden z interesujących trendów rozwojowych w zakresie nowoczesnych materiałów konstrukcyjnych. W zależności od przyjętej topologii (geometrii) komórki elementarnej, istnieje możliwość programowania przebiegu procesu deformacji struktury, celem uzyskania jak najwyższego wskaźnika energochłonności. Wymieniona cecha czyni regularne materiały komórkowe szczególnie atrakcyjnymi dla różnych dziedzin przemysłu. Głównym celem niniejszej pracy jest przedstawienie wyników badań technologicznych oraz rezultatów badań właściwości mechanicznych regularnych struktur komórkowych wykonanych za pomocą techniki druku 3D. Do ich produkcji wykorzystano materiał w postaci filamentu Ultrafuse 316L oraz technikę FFF (ang. Fused Filament Fabrication). Zaproponowany materiał stanowi kompozyt polimerowo-metaliczny. Proces wytwarzania niniejszego materiału jest zbliżony do procesu MIM (ang. Metal Injection Molding). Przyjęta w pracy metodyka badań obejmowała studium wykonalności ukierunkowane na uzyskanie jednorodności materiału oraz testy ściskania opracowanych regularnych struktur komórkowych w warunkach obciążenia quasi- statycznego. W podjętych badaniach przeanalizowano kilka wariantów topologii struktur. Na podstawie przeprowadzonych badań eksperymentalnych stwierdzono, że regularne struktury komórkowe wytworzone ze stali 316L, wykazują wysoką wytrzymałość mechaniczną oraz duży zakres odkształceń plastycznych. Zastosowana technologia wytwarzania łączy zalety metod druku 3D z możliwościami metalurgii proszków. Zaproponowana metoda ich produkcji jest znacznie tańsza w porównaniu do innych procesów wytwórczych bazujących na przetapianiu proszków metalicznych.