Tallinna Tehnikaülikool

Mehaanika ja tööstustehnika instituudi doktorant Himanshu Singh Maurya kaitseb 4. detsembril 2023 algusega kell 14:00 oma doktoritööd "Additive Manufacturing of TiC-based Cermets with Fe-based Binders using Novel Laser Scan Techniques" ("Titaankarbiidsete Fe-baasil sideainega kermiste valmistamine uudse laserskaneeriva kihtlisandustehnoloogia teel"). Kaitsmine toimub Tallinna Tehnikaülikooli peamaja V õppehoone ruumis U05-216 (Ehitajate tee 5).

Kermised ehk keraamilis-metalsed komposiidid on keraamilise ja metalse faasi baasil komposiitmaterjalid, milles on ühendatud keraamika kõvadus metalse faasi plastsusega kombineerides sellega mõlema omadusi.
Kermiste peamisteks kasutusvaldkondadeks on metallide töötlemise tööriistad ja masinaosad, kus on nõutav kõrge kulumiskindlus. Kombineerides kõvasulamite ja kermiste keraamilise ja metalse faasi suhet (karbiid, nitriid vs sideaine) või kasutades erinevaid sideaine kombinatsioone on võimalik valmistada komposiite mis sobivad kasutamiseks laias kasutustingimuste vahemikus ja laiendavad tunduvalt inseneride võimalusi seadmete projekteerimisel. 
Kermiseid valmistatakse kasutades traditsioonilist pulbermetallurgia tootmistehnoloogiat – pressimine ja paagutamine. Traditsioonilise tehnoloogia 
kasutamise puuduseks on tehnoloogia olemusest tulenevad piirangud toote geomeetriale ja mõõtmetele, samuti kasutatavate seadmete (näitesk pulbersurvevalu masinate) kõrge maksumus, aega- ja ressurssi nõudev järeltöötlus. Uudsete kihtlisandustehnoloogiate (AM) kasutamine kermiste valmistamiseks võimaldab laiendada nende kasutusvaldkondi ja toota keeruka kujuga ja täiendatud funktionaalsusega detaile.
Käesolev doktoritöö keskendub Fe-baasil sideainetega titaankarbiidsete kermiste valmistamisele, kasutades otsest laseriga pulbrivannis materjali sulatamise protsessi (L-PBF) kihtlisandustehnoloogiat (AM) selektiivne laser sulatus (SLM). Uudsed laseriga skaneerimise meetodid, laserimpulss töötlemine (laser pulse shaping) ja mitmekordne laseriga skaneerimine kohandati habraste materjalide valmistamiseks kontrollides pulbrivanni temperatuuri valmistamise käigus. 

Juhendajad: kaasprofessor tenuuris Fjodor Sergejev ning vanemteadur Kristjan Juhani (Tallinna Tehnikaülikool)

Oponendid:

  • professor Dr.-Ing. Jurgen Eckert (Leobeni Ülikool, Austria)
  •  professor Knut Sorby (Norra Teadus- ja Tehnikaülikool, Norra)

Doktoritöö on avaldatud Tehnikaülikooli raamatukogu digikogus