Nghiên cứu vùng nóng chảy trong quá trình công nghệ bồi đắp kim loại SLM

ĐẠI HỌC QUỐC GIA TP HỒ CHÍ MINH TRƯỜNG ĐẠI HỌC BÁCH KHOA HỒ VĂN DŨNG NGHIÊN CỨU VÙNG NÓNG CHẢY TRONG Q TRÌNH CƠNG NGHỆ BỒI ĐẮP KIM LOẠI SLM Chuyên ngành: Kỹ thuật Cơ Khí Mã số: 60520103 LUẬN VĂN THẠC SĨ Tp Hồ Chí Minh, tháng 06 năm 2019 CƠNG TRÌNH ĐƯỢC HỒN THÀNH TẠI TRƯỜNG ĐẠI HỌC BÁCH KHOA – ĐHQG-HCM Cán hướng dẫn khoa học: PGS.TS Thái Thị Thu Hà Cán chấm nhận xét 1: Cán chấm nhận xét 2: Luận văn bảo vệ trường Đại học Bách Khoa, ĐHQG Tp Hồ Chí Minh Ngày …tháng ….năm …… Thành phần Hội đồng đánh giá luận văn thạc sĩ gồm: Chủ tịch hội đồng Thư ký Hội đồng Ủy viên phản biện Ủy viên phản biện Ủy viên Xác nhận Chủ tịch Hội đồng đánh giá luận văn Trưởng Khoa quản lý chuyên ngành sau luận văn sửa chữa CHỦ TỊCH HỘI ĐỒNG TRƯỞNG KHOA CƠ KHÍ PGS.TS Nguyễn Hữu Lộc ĐẠI HỌC QUỐC GIA TP.HCM TRƯỜNG ĐẠI HỌC BÁCH KHOA CỘNG HÒA XÃ HỘI CHỦ NGHĨA VIỆT NAM Độc lập – Tự – Hạnh phúc NHIỆM VỤ LUẬN VĂN THẠC SỸ Họ tên học viên: HỒ VĂN DŨNG MSHV: 1770201 Ngày tháng năm sinh: 07/08/1987 Nơi sinh: Thừa Thiên Huế Chuyên ngành: Kỹ thuật Cơ Khí Mã số: 60520103 I TÊN ĐỀ TÀI: NGHIÊN CỨU VÙNG NÓNG CHẢY TRONG CÔNG NGHỆ SLM II NHIỆM VỤ VÀ NỘI DUNG: - Nghiên cứu sở lý thuyết phương pháp kỹ thuật mô Nghiên cứu sử dụng chương trình mơ Abaqus sử dụng mơ hình mơ phần tử hữu hạn chiều - Tiến hành mơ q trình chiếu Laser vào bột kim loại cho vật liệu hợp kim In718 theo đường biên dạng qt Từ xác định hình dạng vùng nóng chảy trường nhiệt độ phân bố - Đưa biểu đồ mối quan hệ nhiệt độ thời gian, biểu đồ mối quan hệ công suất nguồn Laser nhiệt độ tương ứng Khái quát ảnh hưởng tham số q trình cơng nghệ SLM vật liệu bột kim loại đến vùng nóng chảy kim loại - Tiến hành sử dụng phương pháp thống kê phân tích liệu số báo khoa học so sánh kết phân tích mơ đạt III NGÀY GIAO NHIỆM VỤ: 11/02/2019 IV NGÀY HOÀN THÀNH NHIỆM VỤ: 20/05/2019 V CÁN BỘ HƯỚNG DẪN: PGS.TS THÁI THỊ THU HÀ CÁN BỘ HƯỚNG DẪN (Họ tên chữ ký) Tp Hồ Chí Minh, ngày …tháng …năm 2019 CHỦ NHIỆM BỘ MÔN ĐÀO TẠO (Họ tên chữ ký) PGS.TS Thái Thị Thu Hà TRƯỞNG KHOA CƠ KHÍ (Họ tên chữ ký) PGS.TS Nguyễn Hữu Lộc LỜI CẢM ƠN Lời đầu tiên, xin cảm ơn Cô PGS.TS Thái Thị Thu Hà hướng dẫn suốt trình nghiên cứu luận văn Những lời khuyên tài liệu nghiên cứu Cô giúp đỡ cho nhiều trình thực hiện, đảm bảo tiến độ luận văn “ Nghiên cứu vùng nóng chảy cơng nghệ bồi đắp kim loại SLM” Luận văn nổ lực thân, cịn giúp đỡ hướng dẫn tận tình giảng viên hướng dẫn Tôi xin gửi lời cảm ơn chân thành đến cô PGS.TS Thái Thị Thu Hà Thầy PGS.TS Đặng Văn Nghìn, người theo sát hổ trợ suốt q trình thực hiện, khơng kiến thức chun mơn, kinh nghiệm, mà cịn động viên, khích lệ tinh thần Đồng thời, xin cảm ơn Q Thầy Cơ khoa Cơ Khí tham gia giảng dạy chương trình Thạc Sĩ thời gian tơi theo học trường Q Thầy Cơ trang bị cho tơi kiến thức để hồn thành luận văn Cuối cùng, xin gửi lời biết ơn sâu sắc đến tất người thân gia đình, bạn bè đồng nghiệp quan trường Đại học Nông Lâm Huế nơi làm việc thông cảm, giúp đỡ, tạo điều kiện động viên trình học tập nghiên cứu trường Đại học Bách Khoa Tp Hồ Chí Minh Tơi xin chân thành cảm ơn! Tp Hồ Chí Minh, tháng năm 2019 Học viên Hồ Văn Dũng HVTH: Hồ Văn Dũng i TĨM TẮT Cơng nghệ sản xuất bồi đắp kim loại tập hợp số quy trình để sản xuất phận, chi tiết hình dạng phức tạp trực tiếp từ liệu CAD Trong cơng nghệ bồi đắp kim loại (công nghệ SLM) sử dụng công nghệ để sản xuất phận, chi tiết kim loại có chức đầy đủ có tính chất học cao, trực tiếp từ bột hợp kim loại Qui trình cơng nghệ bao gồm q trình sản xuất lớp cách nóng chảy lớp bột kim loại cung cấp chùm tia laser, sau q trình thiêu kết đơng đặc Nghiên cứu phân tích vùng nóng chảy qui trình cơng nghệ SLM sử dụng phần mềm mô ABAQUS để nghiên cứu phân bố nhiệt độ vùng tương tác bột laser, từ ước lượng tính hình dạng, kích thước vùng nóng chảy nghiên cứu ảnh hưởng thông số công nghệ Mơ hình mơ phần tử hữu hạn chiều sử dụng để mô lớp bột kim loại Inconel 718 nóng chảy, lắng đọng, thiêu kết dựa tượng dòng nhiệt chùm tia Laser di chuyển bề mặt đưa vào mơ hình hóa Từ khóa: Cơng nghệ bồi đắp kim loại SLM, Cơng nghệ bồi đắp vật liệu, Tương tác chùm tia Laser Bột kim loại, Phân tích mơ Abaqus ABSTRACT Additive Manufacturing connects the several processes for manufacturing complex shape parts from CAD data And selective laser melting is an additive manufacturing process that produce fully functional metal parts with high mechanical properties directly from powder It includes manufacturing parts layer-by-layer by a local melting which is provided by a laser irradiation, followed by an immediate consolidation The analysic the molten pool of SLM process using ABAQUS software to investigate the temperature distribution in the laser-powder interaction zone, so that we can estimate the melt pool shape and understand the effects of the process parameters Using simulation model with 3-dimensional finite element to simulate layer melting, deposition of Inconel 718 with a surface heat flux of Laser source moved into SLM process Keywords: Selective laser melting, Additive Manufacturing, Laser-powder interaction, SLM technology, Abaqus simulation HVTH: Hồ Văn Dũng ii LỜI CAM ĐOAN Tôi xin cam đoan luận văn thạc sĩ “Nghiên cứu vùng nóng chảy cơng nghệ bồi đắp kim loại SLM” cơng trình nghiên cứu riêng tơi Các số liệu tài liệu luận văn trung thực chưa công bố cơng trình nghiên cứu Tất tài liệu tham khảo kế thừa trích dẫn tham chiếu đầy đủ Học viên Hồ Văn Dũng HVTH: Hồ Văn Dũng iii DANH MỤC HÌNH ẢNH Hình 1.1 Máy in 3D cấu trúc vật liệu nhựa (Theo Rapid Protyping Technology, SLM Solution Group) Hình 1.2 Từ trình thiết kế file CAD đến mơ hình sản phẩm thật (Theo Enhance the Quality of Product with Rapid Prototyping, Alessia Fernandez) Hình 1.3 Sơ đồ loại công nghệ in 3D kim loại Hình 1.4 Mơ tả q trình in cơng nghệ FDM (theo sản phẩm công ty Bethel, Connecticut United States of America) Hình 1.5 Mơ tả sơ đồ công nghệ LOM (theo Laminated Object Manufacturing, Gregory Reinhard, Engineering Gateway 4218) Hình 1.6 Mơ tả cơng nghệ Material Jetting (theo Material Jetting 3D Printing Simply Explained, Alkaios Bournias Varotsis) Hình 1.7 Sản phẩm thấu kính sản xuất công nghệ DLM (theo Gregory Reinhard Engineering Gateway 4218) Hình 1.8 Mơ tả q trình cơng nghệ SLS (theo sản phẩm công ty SLM Solution Group) Hình 1.9 Bộ phận thân Valve tàu vũ trụ vật liệu Titanium chế tạo công nghệ SLM Hình 1.10 Vịi phun nhiên liệu động phản lực sản xuất công nghệ SLM (sản phẩm công ty Sintavia LLC, Mỹ) Hình 1.11 Bộ phận cánh quạt Titanium (sản phẩm sản xuất công ty Sintavia LLC, Mỹ) Hình 1.12 (a) Mẫu xương ổ đỡ vật liệu Ti-6Al-4V (b) Răng giả chế tạo vật liệu Ti6Al-4V (c) Cầu nhịp vật liệu CL-111-CoCr Hình 1.13 Tấm vá hộp sọ Titanium tạo từ công nghệ in 3D kim loại (Theo 3D Printing Aluminium, Stainless Steel, and Titanium with the DMLS and SLM technologies - Hannah Bensoussan) Hình 1.14 Máy in 3D vật liệu kim loại EP-M250 Hình 1.15 Chi tiết chế tạo công nghệ in kim loại SLM máy EP-M250 10 Thông số kỹ thuật máy cho bảng đây: 10 Hình 1.16 Mẫu sản phẩm máy in 3D nha khoa mã hiệu EP-M100T 11 Hình 1.17 Q trình mơ hình hóa khung xe tơ phần mềm Catia 13 Hình 1.18 Mơ khả chịu va đập bánh xe ô tô 14 (Theo giải pháp mô động lực học, Motionsolve, Công ty Vietbay) 14 Hình 1.19 Giới thiệu số kết mô điện từ nhiệt tần số thấp 14 (Theo giải pháp công nghệ mô số Altair FLUX, công ty UPVIET, Hà Nội) 14 HVTH: Hồ Văn Dũng iv Hình 2.1 Sơ đồ qui trình cơng nghệ SLM [2] 18 Hình 2.2 Sự hình thành vùng nóng chảy q trình cơng nghệ SLM [30] 19 Hình 2.3 Các thơng số ảnh hưởng q trình cơng nghệ SLM [30] 21 Hình 2.4 Các lớp bột kim loại với chiều dày khác [30] 22 Hình 2.5 Vùng tiết diện hai loại bột kim loại 316L [2] 23 Hình 2.6 Mơ tả khoảng cách hai đường quét công nghệ SLM [25] 23 Hình 2.7 Hình ảnh tiết diện ô vuông 10 x10 m2 quét chùm tia laser lớp bột với khoảng cách đường quét δ khác [5] 24 Hình 2.8 Hình ảnh phóng đại SEM bột WA 26 Hình 2.9 Hình ảnh phóng đại SEM vùng tiết diện bột kim loại thiêu kết GA [3] 27 Hình 2.10 Hình mặt cắt khối sản phẩm thử nghiệm 27 Hình 2.11 Hình mặt cắt khối sản phẩm thử nghiệm 28 (a) Hình mặt cắt khối sản phẩm thử nghiệm sản xuất với mã bột GA-AISI316L-Coarse với lớp độ dày bằng100 µm tốc độ 170mm/s 28 Hình 2.12 (a) Vùng biến thiên nhiệt độ (b) Mơ tả biên dạng hình học vùng 30 nóng chảy [4] 30 Hình 2.13 Mơ hình phân tích chùm tia laser theo biên dạng Gaussian [30] 30 Hình 2.14 Mơ tả q trình truyền nhiệt cơng nghệ SLM [30] 31 Hình 2.15 Cách xác định kích thước hình dạng vùng nóng chảy 32 Hình 2.16 Một số dạng khuyết tật công nghệ SLM [31] 33 Hình 3.1 Mơ hình hóa, phân tích số mơ hình trường pha phụ thuộc nhiệt độ để phân tách phá hủy pha (theo tác giả Christiane Kraus, Thermodynamic Modeling and Analysis of Phase Transitions, Viện nghiên cứu vật liệu Vias, Đức) 35 Hình 3.2 Mô động học lưu chất không lọc sau 3300 lần sau q trình lọc hồn tồn (Theo tác giả Ricotetal, J.Computh Phy., Computational Fluid Dynamics Laboratory) 36 Hình 3.3 Mơ hình phân tích phần tử hữu hạn đỡ động máy bay thực SimScale (tham khảo Ajay Harish, Applications of the Finite Element Method, Đại học Boston, Hoa Kỳ) 36 Hình 3.4 Mơ hình phát triển đánh giá kích thước theo cấp độ Subatomic, Atomic, Micro, Meso, Macro (Tham khảo Jianwei Liu, Electron-Ion collinder exploring the science of nuclear femtography, Jenferson Lab, Korea) 37 Hình 3.5 Mơ hình hệ tạo sóng âm bề mặt (Theo qui trình thiết kế, mơ cấu trúc đầu phun mực thơng minh, Hồng Cường, Đại học Cơng Nghệ Tp Hồ Chí Minh) [32] 38 Hình 3.6 Mơ tả q trình truyền nhiệt công nghệ SLM [30] 39 Hình 3.7 Các miền mơ phương pháp phần tử hữu hạn [27] 40 Hình 3.8 Q trình mơ hình hóa 3D chia nhỏ thành phần tử khối nút 40 Hình 3.9 Thuật tốn xác liệu vật liệu cho q trình tính tốn trường nhiệt bước thời gian [30] 44 HVTH: Hồ Văn Dũng v Hình 3.10 Sự thay đổi mật độ theo nhiệt độ vật liệu bột 47 Hình 3.11 Bài tốn mơ đường qt Laser lớp bột kim loại theo đường đơn với chiều dài L 48 Hình 3.12 Bài tốn mơ đường quét Laser lớp bột kim loại theo nhiều đường quét với chiều dài L khoảng cách quét h 48 Hình 3.13 Bài tốn mơ đường quét Laser theo nhiều lớp bột kim loại 49 Hình 3.14 Mơ hình phần tử hữu hạn dùng cho mô đường quét lớp bột Inconel 718 49 Hình 3.15 Mơ hình phần tử hữu hạn dùng cho mô ba đường quét lớp bột Inconel 718 50 Hình 3.16 Giao diện chương trình Abaqus 51 Hình 3.17 Phần giao diện làm việc Abaqus 52 Hình 3.18 Thiết lập máy tính xử lý 54 Hình 3.19 Chương trình bắt đầu chạy mô kết 54 Hình 3.20 Vùng nóng chảy quỹ đạo quét 0.4 mm tia Laser 55 Hình 4.1 Mơ hình phần tử hữu hạn dùng cho mô đường quét 56 lớp bột Inconel 718 56 Hình 4.2 Mơ hình phần tử hữu hạn dùng cho mô ba đường quét lớp bột Inconel 718 57 Hình 4.3 Vùng nóng chảy quỹ đạo qt 0.4 mm tia Laser 59 Hình 4.4 Sự phân bố nhiệt độ vùng nóng chảy chu trình quét tia Laser theo mặt cắt trục X,Y [20] 60 Hình 4.5 Đồ thị mô tả nhiệt độ thay đổi theo thời gian t (giá trị từ 0s đến 0.003 s) 61 Hình 4.6 Hình dáng phân bố nhiệt độ bề mặt vùng nóng chảy 63 Hình 4.7 Hình dáng phân bố nhiệt mặt cắt vng góc trục Oy vùng nóng chảy vật liệu Ti-6Al-4V 63 Hình 4.8 Đồ thị thể thay đổi nhiệt độ theo thời gian vị trí tâm quỹ đạo quét (1xE3 ứng với 103) 64 Hình 4.9 Kết thí nghiệm mô 64 a) Mơ hình thực nghiệm vật liệu Inconel 718 [26] 64 (b) Mơ hình mơ luận văn 64 Hình 4.10 So sánh mơ hình thực nghiệm vật liệu Ti-6Al-4V 65 (a) Của Chadrakanth Kusuna 65 (b)Mơ hình mô luận văn 65 Hình 4.11 Mô tả vùng làm việc ứng với vật liệu Inconel 718 (Vùng 1: có xảy thiêu kết vùng nóng chảy thâm nhập vào sàn bột, Vùng II: có xảy thiêu kết vùng nóng chảy không thâm nhập vào đỡ, Vùng II: không xảy thiêu kết) 68 Tốc độ quét tia Laser (mm/s) 69 Công suất nguồn (W) 69 HVTH: Hồ Văn Dũng vi Hình dạng vùng nóng chảy 69 HVTH: Hồ Văn Dũng vii LUẬN VĂN THẠC SĨ GVHD: PGS.TS THÁI THỊ THU HÀ cond=zeta*TempT-dens2 statev(4)=cond end if C -Truong hop nhiet > T pha long K C C ( TEMP >= Tliquid K ) if (rmaxtemp LT Tsolid) then cond=theta*TempT cond=dens*(cond-beta2) statev(4)=cond end if C Do dan nhiet neu nhiet lon nhat > T pha long -C C Thermal conductivity of dense Fe if maximal temperature >= Tliquid K C if (rmaxtemp GE Tliquid) then cond=theta*TempT cond=cond-beta2 statev(4)=cond end if C Dinh nghia ham vi phan dan nhiet -C C Define derivative of thermal conductivity to temperature (dcond) C (Nhiet < T pha ran -C C ( Temp < Tsolid K ) if (rmaxtemp LT Tsolid) then dcond=dens*theta*dTempT statev(2)=dcond C -(T pha ran K< T nhiet < T pha long K C C ( Tsolid K = T pha long K -C HVTH: Hồ Văn Dũng 80 LUẬN VĂN THẠC SĨ GVHD: PGS.TS THÁI THỊ THU HÀ C ( Temp >= Tliquid K) if (rmaxtemp GE Tliquid) then dcond=theta statev(2)=dcond end if C Nhap ham mieu ta qua trinh nong chay c C Input latent heat of fusion of Fe c if (TempT gt Tsolid and TempT lt Tliquid) then ulatn1 = (TempT-Tsolid)*LatenHeat/(Tliquid-Tsolid) else if (TempT gt Tliquid) then ulatn1 = LatenHeat end if C if (TempTdT gt Tsolid and TempTdT lt Tliquid) then ulatn2 = (TempTdT-Tsolid)*LatenHeat/(Tliquid-Tsolid) slope = LatenHeat/(Tliquid-Tsolid) else if (TempTdT gt Tliquid) then ulatn2 = LatenHeat slope = 0.d0 end if C if (ulatn2 ne ulatn1) then deltu = deltu+ulatn2-ulatn1 dudt = dudt+slope if (slope eq 0.d0) then tempp = TempTdT-frac*dtemp if (tempp gt Tsolid and tempp lt Tliquid) then ulatnpx = (tempp-Tsolid)*LatenHeat ulatnp=ulatnpx/(Tliquid-Tsolid) slope = LatenHeat/(Tliquid-Tsolid) else if (tempp gt Tliquid) then ulatnp = LatenHeat slope=0.d0 end if if (ulatnp ne ulatn2) then HVTH: Hồ Văn Dũng 81 LUẬN VĂN THẠC SĨ GVHD: PGS.TS THÁI THỊ THU HÀ dudt = dudt+slope end if end if end if C -u=u+deltu C -C -Nhap thong luong nhiet theo chuoi Fourier C C Input heat flux (Fourier's law) i=1, ntgrd flux(i)=-cond*dtemdx(i) dfdg(i,i,i)=-cond dfdt(i)=-dcond*dtemdx(i) end return end C -C Ket thuc chuong trinh -C HVTH: Hồ Văn Dũng 82 LUẬN VĂN THẠC SĨ GVHD: PGS.TS THÁI THỊ THU HÀ PHỤ LỤC CÁCH XỬ LÝ LỖI LINKING ABAQUS 2017 VÀ INTEL PARALLEL STUDIO XE 2016 (VISUAL FORTRAN) KHI SỬ DỤNG HỆ ĐIỀU HÀNH WINDOW 10,64 BIT [25] Quá trình hướng dẫn cho cách sử dụng phần mềm Fortran linking (kết nối) với phần mềm Abaqus 2017 Hướng dẫn thử nghiệm với kết nối phần mềm sai - Microsoft Comunity Visual Studio 2013 - Abaqus 2017 - Intel Parallel Studio XE 2016 updated Những hướng dẫn thích hợp với phiên ản phần mềm khác cần kiểm tra chương trình Intel Pẩllel Studio tích hợp với chương trình MS Visual Studio chương trình Intel Parallel Studio hủy bỏ phiên MS MPI với cài đặt Abaqus Chúng ta lưu ý hướng dẫn cho cách tiếp cận với Window 10 Hãy liên lạc bạn có đề nghị tơi trả lời câu hỏi Hướng dẫn cách cài đặt cách sử dụng phần mềm theo thứ tự sau: Microsoft community Visual Studio 2013 Phần mềm miễn phí, tải từ trang https://www.visualstudio.com/en-us/news/releasenotes/vs2013- community-vs Intel Parallel Studio XE 2016 updated (đã bao gồm Intel Visual Fortran C++) Bản cài miễn phí cho sinh viên (yêu cầu đăng ký tài khoản), tải trừ trang https://software.intel.com/en-us/qualify-for-free-software/student Lưu ý: Bản Cluster Edition bao gồm nhiều gói phần mềm hổ trợ, chủ yếu cho mục đích C++ chương trình biên dịch FORTRAN cần thiết (tuy nhiên hướng dẫn áp dụng cho mục tiêu cài đặt mặc định) Phải đảm bảo phần mềm Parallel Studio linked với phần mềm Visual Studio 2013 trình cài đặt (Tuy nhiên cần phải trải qua hai lần kiểm tra bạn chọn chế độ cài đặt cá nhân) HVTH: Hồ Văn Dũng 83 LUẬN VĂN THẠC SĨ GVHD: PGS.TS THÁI THỊ THU HÀ Phần mềm Abaqus 2017 Solver mơi trường phân tích CAE Q trình cài đặt Abaqus kiểm tra FORTRAN sau người sử dụng linking thủ tục tìm thấy đường dẫn cho trình biên dịch FORTRAN Chúng ta thực thao tác Thiết lập chế độ “environment variable path” cho chương trình Visual Studio trình biên dịch FORTRAN Chọn đến thư mục chứa file chương trình studio.bat file (vcvars64.bat) Mặc định thư mục C:\Program Files (x86)\Microsoft Visual Studio 12.0\VC\bin\amd64 Chọn đến thư mục chứa trình biên dịch FORTRAN compiler.bat file (ifortvars.bat) Mặc định đường dẫn: C:\Program Files (x86)\IntelSWTools\compilers_and_libraries_2016.4.246\windows\bin Vào thư mục Control Panel => Chọn System => Advanced System Information => Advanced tab =>Environment Variables (Yêu cầu chọn chế độ Admistrator) Từ thư mục System Variable section, chọn chế độ đường dẫn PATH nhấn nút đường dẫn này, sau chọn chế độ Environment Variable Windown, chọn edit thêm đường dẫn chứa file vcvars64.bat ifortvars.bat Bây thiết lập chế độ system environment variables cho chương trình Studio trình dịch FORTRAN compiler Quá trình cài đặt Microsoft Comunity Visual Studio 2013 HVTH: Hồ Văn Dũng 84 LUẬN VĂN THẠC SĨ GVHD: PGS.TS THÁI THỊ THU HÀ Hình 5.1 Mơ tả q trình cài đặt chương trình Visual Studio Community 2013 Quá trình cài đặt Parallel Studio XE 2016 Updated Quá trình cài đặt Parallel Studio XE diễn theo bước bên HVTH: Hồ Văn Dũng 85 LUẬN VĂN THẠC SĨ GVHD: PGS.TS THÁI THỊ THU HÀ Hình 5.2 Mơ tả trình cài đặt chương trình Parallel Studio XE HVTH: Hồ Văn Dũng 86 LUẬN VĂN THẠC SĨ GVHD: PGS.TS THÁI THỊ THU HÀ Sau cài đặt Visual Studio 2013 Community, Parallel Studio XE 2016 Abaqus 2017, tiến hành xác nhận để link chương trình dịch Fortran bước Kích chọn đến thư mực C:\ProgramData\Microsoft\Windows\StartMenu\Programs\Dassault Systemes SIMULA Abaqus CAE 2017 tìm dịng lệnh để tìm câu lệnh Abaqus biểu tượng thư mục Abaqus CAE Kích phải vào biểu tượng Abaqus Command shortcut => Chọn Properties => Chọn Target a Chọn đường dẫn đọc C:\WINDOWS\System32\cmd.exe/k b Sẽ thay đường dẫn “C:\Program Files (x86)\IntelSWTools\Compiler_and_libraries_2016.4.246\windows\bin\ifo rtrars.bat”intel64vs2013&C:\WINDOWS\System32\cmd.exe/k (chú ý dấu ngoặc kép, dấu phẩy, lưu ý intel64 lệnh vs2013 phải nhập xác) c Chế độ: bạn định nghĩa vùng làm việc cho dòng nhắc lệnh Abaqus thêm vào đường dẫn sau dịng nhắc lệnh “/k” Ví dụ, thêm vào dòng nhắc lệnh sau: “C:\Program Files (x86)\IntelSWTools\Compiler_and_libraries_2016.4.246\windows\bin\ifo rtrars.bat”intel64vs2013&C:\WINDOWS\System32\cmd.exe/k C:\users\your_user_name Kích chuột phải vào biểu tượng CAE => Chọn Properties => Chọn Target a Khi đường dẫn lúc chọn sau: C:\SIMULA\CAE\2017\win_b64\resources\install\cae\ Laucher.bat.cae||pause HVTH: Hồ Văn Dũng 87 LUẬN VĂN THẠC SĨ GVHD: PGS.TS THÁI THỊ THU HÀ b Chỉnh sửa theo câu lệnh “C:\Program Files (x86)\IntelSWTools\Compiler_and_libraries_2016.4.246\windows\bin\ifo rtrars.bat”intel64vs2013&C:\SIMULA\CAE\2017\win_b64\resources\inst all\cae\laucher.bat cae||pause (chú ý dấu ngoặc kép, dấu phẩy, lưu ý intel64 lệnh vs2013 phải nhập xác) Bây thứ thiết lập Tuy nhiên, vấn đề cài đặt yêu cầu chế độ admistrator phải nghĩa phải link (kết nối) FORTRAN Abaqus khơng làm việc xác ban khơng quản lý tài khoản Để chỉnh sửa (adminstrator phải thiết lập sau) Chạy chương trình Abaqus CAE dòng lệnh Abaqus promt chế độ “run as admistrator” Thiết lập Abaqus CAE dòng lệnh Abaqus thư mục để chạy chế độ Admistrator từ biểu tượng thư mục => Shortcut tab => Advanced => Chọn vào chế độ “ Run as admistrator “ Xác nhận Abaqus link với Fortran Trong chương trình Abaqus chế độ dịng nhắcc (khơng sử dụng khoảng hở): “abaqus info = system” Điều chương trình dịch FORTRAN link với chương trình C++ ý màu đỏ hình bên Chú ý điều khơng chạy Abaqus dịng lệnh chế độ “Run administrator” HVTH: Hồ Văn Dũng 88 LUẬN VĂN THẠC SĨ GVHD: PGS.TS THÁI THỊ THU HÀ Hình 5.3 Quá trình sử dụng dòng lệnh “abaqus info= system” cho thấy FORTRAN link với chương trình dịch HVTH: Hồ Văn Dũng 89 LUẬN VĂN THẠC SĨ GVHD: PGS.TS THÁI THỊ THU HÀ Đảm bảo chắn Abaqus phải linked xác với chương trình dịch xác Chạy chương trình “verification” dịng lệnh Abaqus cách gõ sau, ý khơng có ngoặc kép “abaqus verify-user_std” (Abaqus Standard subroutines ) “abaqus verify-user_std”(Abaqus Explicit Subroutines) “abaqus verify-all” (All Abaqus verifications) Trường hợp liệu có chế độ ghi màu đỏ hình bên dưới, linked thành cơng Abaqus chương trình dịch FORTRAN Hình 5.4 Quá trình thiết lập kết nối link thành cơng dịng lệnh “ Abaqus verifyuser_std” HVTH: Hồ Văn Dũng 90 LUẬN VĂN THẠC SĨ GVHD: PGS.TS THÁI THỊ THU HÀ TÀI LIỆU THAM KHẢO [1] Paul O’Regan, Paul Prickelt, Rossi Setchi, Gareth Hankins, 2016, “Metal based addtive layer manufacturing: variations, correlations, and process control”, Cardiff school of engineerings, UK [2] A B Spierings, N Herres, G Levy, 2010, “Influence of the particle size distribution on surface quality and mechanical properties in AM steel parts”, Inspire AG - institute for rapid product development [3] Stefania Cacacea, Ali Gökhan Demira, 2016, “Densification mechanism for different types of stainless steel powders in Selective Laser Melting”, Dipartimento di Ingegneria Meccanica, Politecnico di Milano, Italia [4] C.H.Fu, Y.B.Guo, 2015, “3-Dimensional Finite Element Modeling of selective Laser Melting Ti-6Al-4V Alloy”, Dept of Mechanical Engineering, The University of Alabama, USA [5] Pavlov M., Doubenskaia M., Smurov I, 2010, “Pyrometric analysic of thermal processes in SLM technology”, Ecole Nationale d’Ingenieur dé Saint-Etieme laboratory, France [6] Igor Yadroitsev, I.Smurov, Ph.Bertrand, 2007, “Parametric analysis of the selective laser melting process”, Applied Surface Science, Central University of Techonology [7] Luis Ernesto Criales Escobar, 2016, “Predictive Modeling, Simulation, and Optimization of Laser processing techiniques: UV Nanosecond-pulsed Laser micromachining of Polymers and selective laser melting of powder metals”, The State University of New Jersey [8] A.V.Gusarov, I.Smurov, 2010, “Modeling the intercation of laser radiation with power bed at selective Laser melting”, Physics Procedia 5, DIPI Laboratory [9] Gibson, D.W Rosen, B Stucker, 2010, “Additive Manufacturing Technologies, Springer”, New York [10] Connor West, XuanWang, 2015, “Modeling of selective laser sintering/selective laser melting”, Industrial and Manufacturing Engineering Department, California Polytechnic State University, San Luis Obispo, CA 93407 [11] Ahmadreza Jahadakbar 1, Narges Shayesteh Moghaddam 1, Amirhesam Amerinatanzi 1, David Dean 2, Haluk E Karaca and Mohammad Elahinia 1, “Finite Element Simulation and Additive Manufacturing of Stiffness-Matched NiTi Fixation HVTH: Hồ Văn Dũng 91 LUẬN VĂN THẠC SĨ GVHD: PGS.TS THÁI THỊ THU HÀ Hardware for Mandibular Reconstruction Surger”, Department of Plastic Surgery, The Ohio State University, Columbus, OH 43212, USA [12] Buchbinder, D.a, Schleifenbaum, H.b, Heidrich, S b, “High Power Selective Laser Melting (HP SLM) of Aluminum Parts”, Institute for Laser Technology ILT, 52074 Aachen, Germany [13] Y.P.Kathuria, 2001, “Industrial aspects of microprocessing”, International Society for Optics and Photonics Nd-YAG Laser [14] S.Das and J.J.Beamn, 2004, “Direct selective laser sintering of metals”, ed: Google patents [15] A.G.Demir and B.Previtali, 2017, “Additive manufacturing of cardiovascular CoCr stents by selective laser melting”, Material & Design, vol.119, pp.338-350 [16] Petri Tanska, 2017, “Linking Abaqus 2017 and the Intel Parallel Studio XE2016 (Visual Fortran) in Windows 10x64”, Technical Report, University of Eastern Filand [17] Sam Tammas-Williams, I.Todd, Phillip, J.Withers, 2016, “The Effectiveness of Hot Isostatic Pressing for Closing Porosity in Titanium Part Manufactured by Selective Electron Beam”, Liverpool John Moores University [18] Nicholas P Lavery, Lavery, 2017, “Technological features manufacture samples of stainless steel 316L by Selective Laser Melting on the master 3D-550”, Laboratory additive technologies, Moscow [19] Guang Fu, David Z.Zhang, Allen N.He, Zhongfa Mao, 2018, “Finite Element Analysic of Interaction of Laser beam with material in Laser Metal Power Bed”, State Key Laboratory of Mechanical Transmision, Chongquing University, China [20] Guang Fu, David Z.Zhang, Allen N.He, Zhongfa Mao, 2014, “Effect of process parameters in laser – power – atmosphere interaction zone during selective laser melting”, Universite de Technologie de Belfort, France [21] Zhang, B., Liao, H.,&Coddet, 2012, “Effects of processing parameters on properties of selective Laser Melting of Ti-6Al-4V Pre-alloyed Powder”, Material & Design, 34,753-758 [22] Bo Cheng, Kevin Chou, 2015, “Melt Pool Evolution Study in Selective Laser Melting”, Mechanical Engineering Department, The University of Alabama, United State HVTH: Hồ Văn Dũng 92 LUẬN VĂN THẠC SĨ GVHD: PGS.TS THÁI THỊ THU HÀ [22] Dong-Hyun Cho, 2016, “Determining the temperatured field of selective Laser melting process for different heat source paths”, The Department of mechanical and Industrial Engineering, Northeastern University [23] Gu, D., Shen, Y, 2007, “Balling phenomena during direct laser sintering of multi-component Cu-based metal powder”, Journal of Alloy and Compound [24] Chandrakanth Kusuma, 2014, “The Effect of Laser Power and Scan Speed on Melt Pool Characteristics of Pure Titanium and Ti-6Al-4V alloy for Selective Laser Melting”, Mechanical Engineering, Kakatiya University [24] Wei, Q.S.,Zhao, Wang, Liu, J, 2016, “Effect of the processing parameters on the Forming quality of Staninless Steel Parts by selcetive Laser Melting”, Material science and Enginerring [25] Petri Tanska, 2017, “Linking Abaqus 2017 Intell Parallel Studio 2016 (Visual Fortran) in windows 10x64”, Technical Report, University of Eastern Finland [26] Chandrakanth Kusuma, 2016, “The Effect of Laser Power and Scan Speed on Melt Pool Characteristics of Pure Titanium and Ti-6Al-4V alloy for Selective Laser Melting”, Wright State University [27] Phan Đình Huấn, 2015, “Bài tập Phương pháp phần tử hữu hạn”, NXB tổng hợp TP Hồ Chí Minh [28] Chandrakanth Kusuma, 2016 “The Effect of Laser Power and Scan Speed on Melt Pool Characteristics of Pure Titanium and Ti-6Al-4V Alloy for Selective Laser Melting”, Wright State University [29] Nguyễn Hồng Nam, 2014, “Giới thiệu phương pháp phần tữ hữu hạn”, NXB Hà Nội [30] PGS.TS Đặng Văn Ngìn, PGS.TS.Thái Thị Thu Hà, Phùng Anh Khơi, 2018, “Mơ hình hóa mơ cơng nghệ Selective Laser Melting”, Hội nghị khí tồn quốc lần thứ [31] Dongdong Gu, Ji Ma, 2015, “Laser additive manufactured WC reinforced Fe-based composites with gradient reinforcement/matrix interface and enhanced performance”, Material science and Enginerring [32] Hoàng Cường, 2012, “Thiết kế, mô cấu trúc đầu phun mực thông minh”, Luận văn tốt nghiệp thạc sĩ, Đại học Công Nghệ Hồ Chí Minh HVTH: Hồ Văn Dũng 93 LUẬN VĂN THẠC SĨ GVHD: PGS.TS THÁI THỊ THU HÀ PHẦN LÝ LỊCH TRÍCH NGANG Họ tên: Hồ Văn Dũng Ngày tháng năm sinh: 07/08/1987 Địa liên lạc: 25/91 Thạch Hãn, phường Thuận Hòa, tỉnh T.T Huế Điện thoại liên hệ: Email: Nơi sinh: Thừa Thiên Huế 035.4373.467 hovandung@huaf.edu.vn hovandung2010@gmail.com QUÁ TRÌNH ĐÀO TẠO Thời gian Từ 2005 đến 2010 Từ 2017 đến Tên trường Nội dung đào tạo Đại học Bách Khoa Đại học chuyên ngành Đà Nẵng Kỹ thuật Cơ Điện Tử Đại học Bách Khoa Cao học, chuyên ngành Tp Hồ Chí Minh Kỹ thuật Cơ Khí Q TRÌNH CƠNG TÁC Thời gian Tên quan Vị trí Trường Cao đẳng Từ 08/2010-02/2011 Giáo viên giảng dạy Công nghiệp Huế Từ 02/2011 đến 08/2011 Công ty TNHH Jabil Việt Nam Cán quản lý sãn xuất, Kỹ thuật viên Từ 2012 đến tháng 11/2017 Công ty TNHH Nidec Tosok Việt Nam Kỹ sư thiết kế máy Từ 12/2017 đến Trường ĐH Nông Lâm Huế Giáo viên giảng dạy HVTH: Hồ Văn Dũng 94 ... suốt trình nghiên cứu luận văn Những lời khuyên tài liệu nghiên cứu Cô giúp đỡ cho tơi nhiều q trình thực hiện, đảm bảo tiến độ luận văn “ Nghiên cứu vùng nóng chảy cơng nghệ bồi đắp kim loại SLM? ??... luận văn thạc sĩ ? ?Nghiên cứu vùng nóng chảy cơng nghệ bồi đắp kim loại SLM? ?? cơng trình nghiên cứu riêng tơi Các số liệu tài liệu luận văn trung thực chưa cơng bố cơng trình nghiên cứu Tất tài liệu... nghệ sản xuất bồi đắp kim loại tập hợp số quy trình để sản xuất phận, chi tiết hình dạng phức tạp trực tiếp từ liệu CAD Trong cơng nghệ bồi đắp kim loại (công nghệ SLM) sử dụng công nghệ để sản