(Luận văn thạc sĩ hcmute) nghiên cứu phân bố độ bền kéo giữa các lớp in 3d kim loại theo phương pháp hàn đắp

BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO TRƯỜNG ĐẠI HỌC SƯ PHẠM KỸ THUẬT THÀNH PHỐ HỒ CHÍ MINH LUẬN VĂN THẠC SĨ ÐỒNG TUẤN HƯNG NGHIÊN CỨU PHÂN BỐ ÐỘ BỀN KÉO GIỮA CÁC LỚP IN 3D KIM LOẠI THEO PHƯƠNG PHÁP HÀN ÐẮP NGÀNH: KỸ THUẬT CƠ KHÍ – 62520103 S K C0 Tp Hồ Chí Minh, tháng 10/2018 Luan van BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO TRƯỜNG ĐẠI HỌC SƯ PHẠM KỸ THUẬT THÀNH PHỐ HỒ CHÍ MINH LUẬN VĂN THẠC SĨ ĐỒNG TUẤN HƯNG NGHIÊN CỨU PHÂN BỐ ĐỘ BỀN KÉO GIỮA CÁC LỚP IN 3D KIM LOẠI THEO PHƯƠNG PHÁP HÀN ĐẮP NGÀNH: KỸ THUẬT CƠ KHÍ - 62520103 Tp Hồ Chí Minh, tháng 10 năm 2018 Luan van BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO TRƯỜNG ĐẠI HỌC SƯ PHẠM KỸ THUẬT THÀNH PHỐ HỒ CHÍ MINH LUẬN VĂN THẠC SỸ ĐỒNG TUẤN HƯNG NGHIÊN CỨU PHÂN BỐ ĐỘ BỀN KÉO GIỮA CÁC LỚP IN 3D KIM LOẠI THEO PHƯƠNG PHÁP HÀN ĐẮP NGÀNH: KỸ THUẬT CƠ KHÍ - 62520103 Hướng dẫn khố học: TS PHẠM SƠN MINH Tp Hồ Chí Minh, tháng 10 năm 2018 Luan van Luan van LÝ LỊCH KHOA HỌC I LÝ LỊCH SƠ LƯỢC: Họ & tên: Đồng Tuấn Hưng Giới tính: Nam Ngày, tháng, năm sinh: 19/06/1990 Nơi sinh: Nam Định Quê quán: Nam Định Dân tộc: Kinh Địa liên lạc: 1257 Bùi Văn Hồ, Long Bình, Biên Hồ, Đồng Nai Điện thoại quan: Điện thoại nhà : Fax: E-mail: tuanhungckm@gmail.com II QUÁ TRÌNH ĐÀO TẠO: Trung học chuyên nghiệp: Hệ đào tạo: Thời gian đào tạo từ ……/… đến …/ … Nơi học (trường, thành phố): Ngành học: Đại học: Hệ đào tạo: Chính quy Thời gian đào tạo từ 10/2008 đến 06/2013 Nơi học (trường, thành phố): Trường Đại Học Sư Phạm Kỹ Thuật TP HCM Ngành học: Cơ khí chế tạo máy Mơn thi tốt nghiệp: III Q TRÌNH CƠNG TÁC CHUN MƠN KỂ TỪ KHI TỐT NGHIỆP ĐẠI HỌC: Thời gian Nơi công tác Công việc đảm nhiệm i Luan van LỜI CAM ĐOAN Tôi cam đoan cơng trình nghiên cứu tơi Các số liệu, kết nêu luận văn trung thực chưa công bố cơng trình khác Tp Hồ Chí Minh, ngày 01 tháng 10 năm 2018 Đồng Tuấn Hưng ii Luan van LỜI CẢM ƠN Trải qua hai năm học tập nghiên cứu chương trình đào tạo sau đại học trường Đại học Sư phạm Kỹ thuật Tp Hồ Chí Minh, em đã đúc kết nhiều kiến thức bổ ích cho chun mơn Trong luận văn thạc sĩ mình, em đã vận dụng những kiến thức mà đã trang bị để bước đầu nghiên cứu nguyên lý làm việc máy in kim loại 3D Bước chân vào nghiên cứu giải vấn đề hoàn toàn dựa sở lý thuyết hàn đắp nên thời gian đầu tiếp cận em đã gặp nhiều bỡ ngỡ khó khăn Cho đến nay, luận văn em đã đạt những kết mong muốn Đến đây, cho phép em gửi lời cảm ơn chân thành đến : - Ban giám hiệu trường Đại học Sư phạm Kỹ thuật Tp.Hồ Chí Minh - Thầy TS Phạm Sơn Minh – Khoa Cơ Khí - Trường Đại học Sư phạm Kỹ thuật Tp Hồ Chí Minh đã tận tình hướng dẫn em thời gian vừa qua - Thầy TS Trần Minh Thế Uyên – Khoa Cơ Khí - Trường Đại học Sư phạm Kỹ thuật Tp Hồ Chí Minh đã giúp đỡ em nhiều về vấn đề mẫu thí nghiệm - Quý thầy khoa Cơ Khí Máy – Trường Đại học Sư phạm Kỹ thuật Tp Hồ Chí Minh - Sự giúp đỡ nhiệt tình bên Cơng ty cổ phần tư vấn kiểm định Sài Gòn Á Châu - Gia đình bạn bè Một lần nữa, em xin chân thành cảm ơn giúp đỡ, hỗ trợ, động viên quý báu tất người Xin trân trọng cảm ơn! Thành phố Hồ Chí Minh, tháng 10 năm 2018 Học viên thực luận văn iii Luan van TÓM TẮT Ngày khái niệm Hàn nói chung, Hàn Đắp nói riêng khơng phải phương pháp xa lạ Với phương pháp Hàn Đắp không trình đem phủ lên bề mặt chi tiết lớp kim mà cịn có thể dùng để phục hồi chi tiết bị mài mòn, hoặc bị hư hỏng gãy, vỡ, nứt Ngoài phục hồi Hàn Đắp cịn có thể cải thiện tính chất lý chi tiết làm tăng t̉i thọ có thể sử dụng để chế tạo chi tiết Vì những ưu điểm vượt trội nên phương pháp ngày sử dụng phở biến lĩnh vực khí luyện kim Để hiểu rõ tính chất tính mối, chi tiết Hàn Đắp Bằng cách thay đổi thông số máy hàn hướng hàn khác từ đó để kiểm tra thông số độ bền kéo chi tiết hàn có đạt yêu cầu đề hay không Từ đó ta chọn ví trí hướng hàn thơng số hàn để có mối hàn, chi tiết có những tính chất hợp lý cao Để “Nghiên cứu phân bố độ bền kéo lớp in 3D kim loại theo phương pháp hàn đắp” Em kết hợp giữa công nghệ hàn MAG máy CNC để tạo mẫu thử nghiệm theo tiêu chuẩn TCVN 197 Bằng cách ta tạo khối hàn có hình dạng kích thước theo yêu cầu mẫu cần chế tạo Để kiểm tra độ bền kéo chi tiết Hàn Đắp, em chọn phương pháp kiểm tra phá hủy ở nhiệt độ phòng Phương pháp ứng dụng rộng rãi ngành sản xuất kim loại, chế tạo khí, đúc luyện kim kiểm định vật liệu… Ở nước ta đã sử dụng từ lâu, thuận lợi cho người có thể nghiên cứu Từ đó ta có số liệu phụ vụ cho mục đích sau iv Luan van ABSTRACT Today, the concept of Welding in general, Build-up Welding in particular is not a new strange method With welding method, not only is a process of covering the surface with a layer of metal, but also can be used to repair abrasive or damaged parts such as broken, cracked or broken Reinforced welding can also improve the mechanical properties of parts that increase its life span and can also be used to fabricate new details Because of such outstanding advantages, this method is increasingly used in the field of metallurgical engineering To better understand the mechanical properties of termites, details of welding By changing the parameters of the welding machine and the different welding direction from which to check the tensile parameters of the welding parts have achieved the required requirements or not From this we can choose the welding direction as well as welding parameters to have the welds, the details are the most reasonable properties To "Study the distribution of tensile strength between 3D metal layers by buildup welding method" I combine MAG welding technology and CNC machine to create test samples according to TCVN 197 standards In this way, we create welding blocks in the shape and size required by the sample to be fabricated To check the tensile strength of this welding part, you select the test method by destroying at room temperature This method is widely applied in the metal manufacturing, mechanical manufacturing, metallurgical molding and material testing In our country has also been used for a long time, convenient for people to study From there we get the metrics for the purpose later v Luan van DANH MỤC CÁC TỪ VIẾT TẮT δ Độ bền N/mm² 𝑒̇ Tốc độ biến dạng I P Ṙ Cường độ dòng điện A Lực tác động N S Diện tích mm² t Thời gian V AC ASTME Vận tốc mm/s Nguồn điện xoay chiều American Society for Testing and Materials AWS American welding society CNC Công nghệ 3DP Công nghệ FDM Computer numerical control 3Dimensional Printing Techniques Fused Deposition Modeling Công nghệ LOM Công nghệ SLS DC DCEP DT GMAW Hàn TIG KTKPH KTPH Laminated Object Manufacturing Selective Laser Sintering Nguồn điện chiều Dây hàn nối với cực dương nguồn điện Destructive testing Gas Metal Arc Welding Tungsten Inert Gas Kiểm tra không phá hủy Kiểm tra phá hủy MAG MIG Nhựa ABS Nhựa PLA SLM TCVN 197 Tiêu chuẩn ISO Metal Active Gas Metal Inert Gas Acrylonitrile butadiene styrene Polylactic axit Selective Laser Melting Tiêu chuẩn Việt Nam 197 International Organization for standardization Tốc độ ứng suất vi Luan van s TÀI LIỆU THAM KHẢO Tiếng Việt: [1] Đỗ Kiến Quốc, Giáo trình Sức bền vật liệu, (2007), Nhà xuất Đại Học Quốc Gia TP Hồ Chí Minh [2] Nguyễn Văn Thanh, Giáo trình Cơng nghệ hàn MIG, (2006), Nhà xuất Lao Động – Xã Hội [3] Nguyễn Thúc Hà, Giáo trình cơng nghệ hàn, (2006), Trường Đại Học Bách Khoa Đà Nẵng [4] TCVN 197-2014, Vật liệu kim loại – thử kéo Phần 1: Phương pháp thử nhiệt độ phịng, (2014), Hà Nội [5] TS Ngơ Lê Thơng, Giáo trình cơng nghệ hàn điện nóng chảy, (2004), Nhà xuất khoa học kỹ thuật Hà Nội [6] Bùi Thị Tuyết Nhung, Luận văn Thạc Sĩ: Nghiên cứu hàn đắp thép dụng cụ công nghệ hàn TIG, (2009) Người hướng dẫn PGS.TS Hoàng Tùng [7] Nguyễn Đăng Hoàng, Luận văn Thạc Sĩ: “Nghiên cứu ảnh hưởng chế độ hàn hồ quang dây hàn lõi thuốc (FCAW) đến hình dạng kích thước mối hàn giáp mối phía”, (2014) Người hướng dẫn PGS.TS Nguyễn Thúc Hà [8] In3Dcongnghiep.com: “Tìm hiểu cơng nghệ in 3D: Các loại công nghệ in 3D bản” Tiếng Anh: [9] Dr Michael J Fletcher and Delta Consultants, Welding makes major impact on 3D printing technology, American Machinist Feb 4, 2016 [9] Luke Dormehl, Ability3D's Innovative 3D printer uses MIG welding and CNC milling to create sturdy metal parts, Digital Trends posted on January 4, 2017 [11] Yuenyong Nilsiam, Paul G Sanders and Joshua M Pearce, Applications of Open Source GMAW - Based Metal 3-D Printing, Michigan Technological University, 13 March 2018 [12] Thomas Duda* L Venkat Raghavan, 3-D Metal Printing Technology, IFAC PapersOnLine 49-29 (2016)103 – 110 96 Luan van PHỤ LỤC Biểu đồ Chương 5: Biểu đồ thể lực kéo đứt lực kéo chảy mẫu thử kéo Hình 5.12 - Biểu đồ lực mẩu A.I.1 Hình 5.13 - Biểu đồ lực mẫu A.I.2 97 Luan van Hình 5.14 - Biểu đồ lực mẩu A.I.3 Hình 5.15 - Biểu đồ lực mẫu A.II.1 98 Luan van Hình 5.16 - Biểu đồ lực mẩu A.II.2 Hình 5.17 - Biểu đồ lực mẫu A.II.3 99 Luan van Hình 5.18 - Biểu đồ lực mẩu A.III.1 Hình 5.19 - Biểu đồ lực mẫu A.III.3 100 Luan van Hình 5.20 - Biểu đồ lực mẩu B.I.1 Hình 5.21 - Biểu đồ lực mẫu B.I.2 101 Luan van Hình 5.22 - Biểu đồ lực mẩu B.I.3 Hình 5.23 - Biểu đồ lực mẫu B.II.1 102 Luan van Hình 5.24 - Biểu đồ lực mẩu B.II.2 Hình 5.25 - Biểu đồ lực mẫu B.II.3 103 Luan van Hình 5.26 - Biểu đồ lực mẩu B.III.1 Hình 5.27 - Biểu đồ lực mẫu B.III.2 104 Luan van Hình 5.28 - Biểu đồ lực mẩu B.III.3 Hình 5.29 - Biểu đồ lực mẫu C.I.1 105 Luan van Hình 5.30 - Biểu đồ lực mẩu C.I.2 Hình 5.31 - Biểu đồ lực mẫu C.I.3 106 Luan van Hình 5.32 - Biểu đồ lực mẩu C.II.1 Hình 5.33 - Biểu đồ lực mẫu C.II.2 107 Luan van Hình 5.34 - Biểu đồ lực mẩu C.II.3 Hình 5.35 - Biểu đồ lực mẫu C.III.1 108 Luan van Hình 5.36 - Biểu đồ lực mẩu C.III.2 Hình 5.37 - Biểu đồ lực mẫu C.III.3 109 Luan van S K L 0 Luan van ... để nghiên cứu thực đề tài: ? ?Nghiên cứu phân bố độ bền kéo lớp in 3D kim loại theo phương pháp hàn đắp? ?? Luan van 1.2 Nội dung nghiên cứu  Tìm hiểu số đặc trưng công nghệ in 3D kim loại  Các. .. THUẬT THÀNH PHỐ HỒ CHÍ MINH LUẬN VĂN THẠC SĨ ĐỒNG TUẤN HƯNG NGHIÊN CỨU PHÂN BỐ ĐỘ BỀN KÉO GIỮA CÁC LỚP IN 3D KIM LOẠI THEO PHƯƠNG PHÁP HÀN ĐẮP NGÀNH: KỸ THUẬT CƠ KHÍ - 62520103 Tp Hồ Chí Minh,... TRƯỜNG ĐẠI HỌC SƯ PHẠM KỸ THUẬT THÀNH PHỐ HỒ CHÍ MINH LUẬN VĂN THẠC SỸ ĐỒNG TUẤN HƯNG NGHIÊN CỨU PHÂN BỐ ĐỘ BỀN KÉO GIỮA CÁC LỚP IN 3D KIM LOẠI THEO PHƯƠNG PHÁP HÀN ĐẮP NGÀNH: KỸ THUẬT CƠ KHÍ - 62520103