Skip to main content
SUPERVISOR
Ehsan Foroozmehr,Mohsen Badrosamay
احسان فروزمهر (استاد راهنما) محسن بدرسمای (استاد مشاور)
 
STUDENT
Sajjad Esmaeili
سجاد اسماعیلی

FACULTY - DEPARTMENT

دانشکده مهندسی مکانیک
DEGREE
Master of Science (MSc)
YEAR
1395

TITLE

Experimental Investigation of the Process of Repairing Metal Parts by the Method of Additive Manufacturing Direct Metal Deposition (DMD)
In recent years, empirical studies on the issue of repairing precious metal parts (instead of replacing these parts) with the use of laser cladding have grown well and the achieved results show major advances in this field. In order to increase the possibility of repairing defected parts (generally with minor defects) the use of direct metal deposition (one of the additive manufacturing methods) is proposed instead of using old methods such as welding and soldering. The purpose of this research is to study the feasibility and implementation of repairing process of metal parts by using a direct metal deposition method. A laboratory DMD device was used in the laser laboratory of the Department of Mechanical Engineering of Isfahan University of Technology. The approach of this research is empirical investigation of repairing process stages and to provide an applicable method for future researches. In the present report, we first introduce the DMD process, followed by a review on conventional repair methods, and then investigate the researches and activities carried out yet in the field of construction and repair using DMD. The results presented the steps one may follow to perform a repair process using DMD. Digitizing the defected part, modifying the defect zone, generating the repairing volume, slicing and generating the laser deposition path, performing the DMD process, and finally, post processing the part are the described steps. To implement the repair process, some open and limited pockets were created on AISI 316L components. AISIS 316L powder was used in the DMD process and the parameters were optimized so that the pockets were fully filled. Then, the optimized parameters were used to repair a spur gear with a broken tooth. Microstructural analysis and micro-hardness tests were used to investigate the interface between the substrate and the deposited material. The overall results showed that the DMD process is a powerful tool for repairing valued components, and with the aid of post machining the repaired part, the geometry can be identical with the original one. Keywords : Additive manufacturing, Repair, Direct metal deposition, Digitizing, Microstructure
در سال‌‌های اخیر مطالعات و بررسی‌‌های تجربی بر روی موضوع تعمیر قطعاتِ با ارزشِ فلزی (در عوض تعویض آن ها) با استفاده از پوشش‌دهی لیزری، رشد بسیاری داشته است و نتایج حاصل، حکایت از پیشرفت‌‌های مهمی در این زمینه دارد. به منظور افزایش هرچه بیشتر امکان بازسازی قطعات معیوب (عموما با عیوب سطحی)، به جای استفاده از روش‌های قدیمی مانند جوشکاری و لحیم‌کاری، استفاده از روش رسوب مستقیم فلزات (یکی از روش‌های ساخت افزودنی) پیشنهاد شده است. هدف پژوهش حاضر، امکان‌سنجی و پیاده‌سازی فرآیند تعمیر قطعات فلزی با به کار بردن روش رسوب مستقیم فلزات بوده که برای این کار از دستگاه DMD آزمایشگاهی موجود در آزمایشگاه لیزر دانشکده مکانیک دانشگاه صنعتی اصفهان استفاده شده است. رویکرد این پژوهش، بررسی تجربی مراحل فرآیند تعمیر و ارائه روشی جهت به کارگیری در پژوهش‌‌های آتی بوده است. در گزارش حاضر ابتدا فرایند DMD معرفی شده و سپس روش های تعمیر مرسوم و سپس تحقیقات و فعالیت های انجام شده در زمینه ساخت و تعمیر با استفاده از DMD مورد بررسی قرارگرفته است. نتایج به دست آمده نشان دادند که مراحل زیر ممکن است برای انجام یک روند تعمیر با استفاده از DMD انجام شود. دیجیتالی کردن قطعه معیوب، اصلاح ناحیه عیب، ایجاد حجم تعمیر، برش و تولید مسیر رسوب‌دهی لیزری، انجام فرایند DMDو در نهایت پس از پردازش قطعه مراحل توصیف شده است. برای اجرای فرآیند تعمیر، برخی از حفره‌های باز و محدود بر روی اجزای AISI 316L ایجاد شده است. پودر AISIS 316L در فرایند DMD مورد استفاده قرار گرفت و پارامترها بهینه شدند تا حفره‌ها کاملا پر شوند. سپس، پارامترهای بهینه سازی شده برای تعمیر یک چرخدنده با دندانه شکسته مورد استفاده قرار گرفتند. تجزیه و تحلیل میکرو ساختار و آزمون های میکرو سختی برای بررسی فصل مشترک بین زیرلایه (فلزپایه) و مواد رسوب دهی شده استفاده شد. نتایج کلی نشان داد که فرایند DMD یک ابزار قدرتمند برای تعمیر قطعات ارزشمند است و به این طریق قطعه تعمیر شده و هندسه حاصل شده می تواند با هندسه اصلی یکسان باشد. کلمات کلیدی: ساخت افزودنی، تعمیر، رسوب مستقیم فلزات، دیجیتالی کردن، ریزساختار

ارتقاء امنیت وب با وف بومی