ODEZVA AKUSTICKÉ EMISE NA ÚNAVOVÉ POŠKOZOVÁNÍ ADITIVNĚ VYROBENÉHO A ODLITÉHO MATERIÁLU

ACOUSTIC EMISSION RESPONSE TO FATIGUE DAMAGE OF ADDITIVELY PRODUCED AND CAST MATERIALS

conference paper

cs

Aditivně vyráběné materiály se stále častěji používají v různých typech inženýrských aplikací. Poslední práce z této oblasti se zaměřovaly především na zlepšení kvality takto vyráběných materiálů. Cílem bylo dosáhnout stejnou nebo lepší kvalitu jako je u materiálů konvenčně vyráběných. To přináší potřebu efektivního testování. Prezentovaná práce vyhodnocuje a srovnává únavové procesy aditivně vyrobeného a odlitého materiálu využitím metody akustické emise. Použitou aditivní technologií je selective laser melting (SLM). Testovaným materiálem je hliníková slitina AlSi9Cu3. Oba materiály byly testovány v litém resp. v „as-built“ stavu bez jakékoliv tepelné úpravy. Všechny vzorky byly podrobeny zkouškám únavy v ohybu ve vysokocyklové oblasti a výsledky byly vyhodnocovány pomocí metody akustické emise. Hlavním cílem práce je analyzovat odezvu akustické emise na únavové poškozování a tak srovnat únavové chování litého a aditivně vyráběného materiálu. Výsledky ukazují, že únavová živostnost SLM materiálu je lepší, než u materiálu odlitého s blízkým chemickým složením. Akustická emise umožňuje detekovat fáze únavového poškozování.

Aditivně vyráběné materiály se stále častěji používají v různých typech inženýrských aplikací. Poslední práce z této oblasti se zaměřovaly především na zlepšení kvality takto vyráběných materiálů. Cílem bylo dosáhnout stejnou nebo lepší kvalitu jako je u materiálů konvenčně vyráběných. To přináší potřebu efektivního testování. Prezentovaná práce vyhodnocuje a srovnává únavové procesy aditivně vyrobeného a odlitého materiálu využitím metody akustické emise. Použitou aditivní technologií je selective laser melting (SLM). Testovaným materiálem je hliníková slitina AlSi9Cu3. Oba materiály byly testovány v litém resp. v „as-built“ stavu bez jakékoliv tepelné úpravy. Všechny vzorky byly podrobeny zkouškám únavy v ohybu ve vysokocyklové oblasti a výsledky byly vyhodnocovány pomocí metody akustické emise. Hlavním cílem práce je analyzovat odezvu akustické emise na únavové poškozování a tak srovnat únavové chování litého a aditivně vyráběného materiálu. Výsledky ukazují, že únavová živostnost SLM materiálu je lepší, než u materiálu odlitého s blízkým chemickým složením. Akustická emise umožňuje detekovat fáze únavového poškozování.

Additively manufactured (AM) parts are more and more used in different types of engineering applications. The latest studies were mainly aimed at improving the quality of the material produced by AM in order to achieve the same or better quality as conventional materials, resulting in the need for testing these materials. Presented study evaluates and compares the fatigue processes of AM and cast materials using acoustic emission method. The used additive technology is selective laser melting (SLM). Tested material is aluminium alloys AlSi9Cu3. Both materials were tested in as-cast or as-built condition without any heat treatment. All samples were subjected to fatigue bending tests in high-cycle regime and the results were evaluated by acoustic emission measurement. The main goal is to analyse the acoustic emission response to fatigue damage and to compare fatigue behaviour of cast and AM material. Results show that fatigue life of SLM material is better than casting material with similar chemical composition. Acoustic emission detects stages of fatigue process.

únava materiálu, akustická emise, hliníkové slitiny, selective laser melting

material fatigue, acoustic emission, aluminum alloys, selective laser melting

08.11.2018

Vysoké učení technické v Brně ve spolupráci s Českou společností pro NDT, z.s.

Brno

978-80-214-5684-6

Defektoskopie 2018 / NDE for Safety 2018

277–285

9