Geometrically complex component manufactured with a process optimized for residual stress reduction

Result code in IS VaVaI

<a href="https://www.isvavai.cz/riv?ss=detail&h=RIV%2F49777513%3A23210%2F25%3A43977551" target="_blank" >RIV/49777513:23210/25:43977551 - isvavai.cz</a>

Result on the web

—

DOI - Digital Object Identifier

—

Result language

čeština

Original language name

Tvarově složitá součást optimalizovaná z hlediska snížení zbytkových napětí

Original language description

Funkční vzorek představuje tvarově složitou vložku do formy s integrovanými konformními chladicími kanály, vyrobenou z nástrojové oceli MS1 metodou 3D tisku (SLM). Na tomto dílu byla ověřena technologie optimalizovaných procesních parametrů 3D tisku, které umožňují snížit vznik tahových zbytkových napětí během výroby bez nutnosti dodatečného tepelného zpracování. V rámci ověřování byla provedena analýza vnitřních napětí dvěma metodami – odvrtávací metodou a metodou rentgenové difrakce. Měření probíhalo jak na povrchu, tak i pod povrchem součásti. Výsledky potvrdily snížení zbytkových napětí a zlepšenou strukturální integritu dílu oproti vzorkům tištěným standardními parametry. Funkční vzorek prokázal vhodnost optimalizovaného postupu pro výrobu nástrojových komponent s konformním chlazením, přičemž umožňuje snížení nákladů na postprocesing o 80% a zvýšení životnosti forem o 20%. Výsledek má přímý aplikační potenciál pro implementaci do průmyslové praxe v oblasti výroby forem a nástrojů.

Czech name

Tvarově složitá součást optimalizovaná z hlediska snížení zbytkových napětí

Czech description

Funkční vzorek představuje tvarově složitou vložku do formy s integrovanými konformními chladicími kanály, vyrobenou z nástrojové oceli MS1 metodou 3D tisku (SLM). Na tomto dílu byla ověřena technologie optimalizovaných procesních parametrů 3D tisku, které umožňují snížit vznik tahových zbytkových napětí během výroby bez nutnosti dodatečného tepelného zpracování. V rámci ověřování byla provedena analýza vnitřních napětí dvěma metodami – odvrtávací metodou a metodou rentgenové difrakce. Měření probíhalo jak na povrchu, tak i pod povrchem součásti. Výsledky potvrdily snížení zbytkových napětí a zlepšenou strukturální integritu dílu oproti vzorkům tištěným standardními parametry. Funkční vzorek prokázal vhodnost optimalizovaného postupu pro výrobu nástrojových komponent s konformním chlazením, přičemž umožňuje snížení nákladů na postprocesing o 80% a zvýšení životnosti forem o 20%. Výsledek má přímý aplikační potenciál pro implementaci do průmyslové praxe v oblasti výroby forem a nástrojů.

Type

G_funk - Functional sample

CEP classification

—

OECD FORD branch

20301 - Mechanical engineering

Project

<a href="/en/project/TQ03000457" target="_blank" >TQ03000457: Applied Research on the Process Parameters for 3D Printing of Tool Steel to Minimize Residual Stresses</a><br>

Continuities

P - Projekt vyzkumu a vyvoje financovany z verejnych zdroju (s odkazem do CEP)

Publication year

2025

Confidentiality

C - Předmět řešení projektu podléhá obchodnímu tajemství (§ 504 Občanského zákoníku), ale název projektu, cíle projektu a u ukončeného nebo zastaveného projektu zhodnocení výsledku řešení projektu (údaje P03, P04, P15, P19, P29, PN8) dodané do CEP, jsou upraveny tak, aby byly zveřejnitelné.

Internal product ID

FV033/2025/21200

Numerical identification

FV033/2025/21200

Technical parameters

Zástavbový prostor o průměru 160 mm a délce 250 mm. Primární zdroj pohybu lineární třífázový eFunkční vzorek demonstruje ověřený technologický postup 3D tisku nástrojové oceli MS1 s optimalizovanými procesními parametry zaměřenými na snížení zbytkových tahových napětí. Proces byl ověřen tiskem vložky s konformními chladicími kanály a následnou analýzou zbytkových napětí pomocí odvrtávací metody a rentgenové difrakce, prováděnou jak na povrchu, tak pod povrchem dílu. Výsledkem je stabilní a reprodukovatelný tiskový proces, který nevyžaduje dodatečné tepelné zpracování a zajišťuje zvýšenou spolehlivost a životnost tištěných dílů. Technologie je připravena k přímému nasazení na standardních průmyslových zařízeních pro 3D tisk kovů.lektromotor Mover osazený permanentními magnety (NdFeB N38H). Stator se svislým vinutím sestávajícím z 15 cívek. Dlouhodobé zatížení elektromagnetického obvodu proudovou hustotou 12 A/mm2. Síla 615 N při 12 A/mm2. Smlouva o využití výsledku ze dne 27.01.2026. Innomia a.s. IČO:27498409, Západočeská univerzita v Plzni, IČO: 497 77 513, České vysoké učení technické v Praze, Fakulta jaderná a fyzikálně inženýrská, IČO 68407700.

Economical parameters

Zavedení funkčního vzorku a ověřeného výrobního postupu umožňuje snížení nákladů na výrobu nástrojových komponent díky eliminaci dodatečného tepelného zpracování a snížení zmetkovitosti. Optimalizovaný proces 3D tisku zvyšuje strukturální integritu a spolehlivost dílu, čímž snižuje náklady spojené s opravami a údržbou forem. Implementace postupu v praxi přináší úspory času, energie a materiálu a zároveň prodlužuje životnost forem, což zvyšuje efektivitu výroby a snižuje celkové provozní náklady bez potřeby dodatečných investic do zařízení.

Application category by cost

—

Owner IČO

49777513

Owner name

Západočeská univerzita v Plzni

Owner country

CZ - CZECH REPUBLIC

Usage type

A - K využití výsledku jiným subjektem je vždy nutné nabytí licence

Licence fee requirement

A - Poskytovatel licence na výsledek požaduje licenční poplatek

Web page

—