1. Analiza utrujanja TPMS struktur : magistrsko deloAleksej Rikić, 2024, master's thesis Abstract: V magistrski nalogi je predstavljena numerična študija določevanja življenjske dobe izbranih TPMS struktur. V začetnem delu je predstavljeno teoretično ozadje določevanja življenjske dobe, osnove celičnih struktur in njihovo mehansko obnašanje. V drugem delu naloge so predstavljene numerične analize določevanja življenjske dobe v režimu malocikličnega utrujanja. Analize so bile izvedene v kontroli deformacije za različne nivoje amplitudnih deformacij (R=-1, kar predstavlja natezno-tlačno stanje). Numerične simulacije so bile izvedene za tri najpogosteje uporabljene TPMS strukture. Numerični rezultati so bili predstavljeni v treh različnih oblikah, pri čemer je bila izvedena primerjava rezultatov med analiziranimi strukturami. Primerjani so bili numerični rezultati življenjske dobe, njihove najvišje napetosti, njihove togosti, kritična mesta za iniciacije razpok in njihova deformacijska energija. Keywords: numerična analiza, malociklično utrujanje, TPMS, minimalne površine, aluminijeva zlitina, AA 5083-H111 Published in DKUM: 17.09.2024; Views: 0; Downloads: 221
Full text (6,42 MB) |
2. Sinteza fecu magnetnih nanodelcev s planetarnim mikromlinom za uporabo v biomedicinskih aplikacijah : diplomsko delo univerzitetnega študijskega programa I. stopnjeTinkara Kovačič, 2023, undergraduate thesis Abstract: V diplomskem delu je predstavljena sinteza bimetalnih FeCu magnetnih nanodelcev (MND). Uporabili smo prah železa in bakra ter ju z metodo mehanskega mletja v visokoenergetskem planetarnem mikromlinu mleli različno dolgo časa. Namen diplomske naloge je bil pridobiti in preučiti sintetizirane delce, ki bodo z ustrezno Curiejevo temperaturo (TC) uporabni za zdravljenje na področju magnetne hipertermije.
Pri eksperimentalnem delu smo preučevali vpliv treh parametrov, to so masno razmerje med mlevnimi kroglicami in mletim materialom, čas mletja ter vrsta materiala mlevne opreme. Vsem delcem smo s pomočjo termogravimetrične analize (TGA) določili TC in nekatere dodatno okarakterizirali z rentgensko praškovno difrakcijo (RTG). Pri mletju v mlevni opremi iz cirkonijevega dioksida, pod pogoji inertne atmosfere in s kroglicami premera 10 mm, smo najprej spreminjali masno razmerje. Ob tem smo ugotovili, da ima po 10 urnem mletju najnižjo TC zlitina z razmerjem 15:1. S tem razmerjem smo nadaljevali in daljšali čas mletja vse do 35 h. Po 35 h mletja smo s pomočjo modificirane TGA določili TC, ki je znašala 51 °C, kar je najbližje terapevtskemu območju za uporabo v magnetni hipertermiji (41-46 °C). Mletje smo nadaljevali v posodah iz nerjavečega jekla s kroglicami premera 5 mm, tokrat smo mleli v zračni atmosferi. Izvedli smo 10, 15 ter 25 urno sintezo. Vse dobljene TC bimetalne zlitine so bile višje v primerjavi z mletjem v opremi iz cirkonijevega dioksida. Končni rezultat raziskave prikazane v diplomskem delu izpostavlja, da so čas, material mlevne opreme in velikost mlevnih kroglic faktorji z največjim vplivom na lastnosti sintetiziranih FeCu MND. Keywords: FeCu, bimodalna zlitina, magnetni nanodelci, mehansko mletje, Curiejeva temperatura, magnetna hipertermija Published in DKUM: 14.09.2023; Views: 527; Downloads: 49
Full text (1,64 MB) |
3. Korozija kovinskih implantatov v umetni slini s simulacijo dodatka želodčne kisline : diplomsko delo visokošolskega strokovnega študijskega programa I. stopnjeTajda Flis, 2023, undergraduate thesis Abstract: V diplomskem delu smo preučevali korozijsko hitrost titanove zlitine TI90Al6V4 in nerjavnega jekla AISI 316L, ki se najpogosteje uporabljata kot implantata v dentalni medicini. Vzorca smo proučevali v čisti umetni slini, ki je služila kot osnovna raztopina. Čisti umetni slini smo nato dodajali še klorovodikovo kislino, ki v želodcu ohranja kisel pH, a lahko hkrati povzroča težave, t.i. zgago. Klorovodikovo kislino smo dodajali, da smo dobili pH vrednosti, ki so segale od pH = 2, ki je najnižja pH vrednost želodčne kisline pa vse do pH vrednosti ustnega plaka. Proučevali smo tudi kako na korozijo vplivata vodikov peroksid in mlečna kislina, ki pa se v telesu tvorita kot produkt, ki ga v primeru vnetja v ustni votlini tvorijo mikroorganizmi. Uporabili smo vodikov peroksid različnih koncentracij in mu dodajali mlečno kislino. Vzorce smo termostatirali pri 37°C in jih potopili v raztopine za 24, 48, 72 in 96 ur kjer so se pasivirali. Uporabljena metoda za določanje rezultatov je bila gravimetrična metoda. Na podlagi rezultatov, ki smo jih dobili z gravimetrično metodo smo izračunali korozijske hitrosti. Rezultati so pokazali, da je titanova zlitina korozijsko odpornejša v umetni slini ob dodatku klorovodikove kisline do pH = 2, medtem ko je v ostalih medijih korozijsko odpornejše nerjavno jeklo. Izračunane korozijske hitrosti so še vedno relativno majhne, zato smo potrdili, da sta tako titanova zlitina kot nerjavno jeklo primerna za uporabo kot dentalna implantata. Keywords: korozija, titanova zlitina, nerjavno jeklo, umetna slina, pasivni film, gravimetrična metoda Published in DKUM: 07.09.2023; Views: 391; Downloads: 45
Full text (7,41 MB) |
4. Razvoj geometrije kovaškega orodja z uporabo računalniških simulacij za namen kovanja odkovkov iz aluminija : magistrsko deloJani Vehovar, 2022, master's thesis Abstract: Zaključno delo obravnava razvoj geometrije kovaškega orodja za namen kovanja osnove blažilnika. V njem je prikazan postopek določitve robnih pogojev. Velik poudarek je na primerjavi rezultatov numerične simulacije z realnim stanjem na odkovku. Primerjava je bila izvedena s pomočjo 3D optičnega branja, makrostrukturne analize in meritve hitrosti vijačne preše. Keywords: Kovanje, metoda končnih elementov, simulacija, kovaško orodje, aluminij, aluminijiva zlitina, vijačna preša, meritev hitrosti Published in DKUM: 29.09.2022; Views: 613; Downloads: 88
Full text (3,65 MB) |
5. |
6. Razvoj in analiza frit za emajliranje aluminijevih zlitin : doktorska disertacijaMitja Bukovec, 2021, doctoral dissertation Abstract: Doktorska raziskava je temeljila na razvoju frit za emajliranje aluminijevih zlitin, saj je uporaba zlitin zaradi njihove nizke cene, nizke gostote in odlične trdnosti vedno večja. Tako se aluminijeve zlitine uporabljajo v različnih panogah, vendar je njihova uporaba omejena zaradi njihove visoke kemijske aktivnosti in potencialno slabe korozijske odpornosti v kislih, alkalnih in kloridnih raztopinah. Študija je zajemala raziskave različnih surovin ter oksidne sestave frit.
Da smo dobili homogen granulat, smo za posamezno frito določili optimalne pogoje časa in temperaturo taljenja. S talilnim mikroskopom smo opazovali površino in določili štiri talilne točke: sintranja, zmehčanja, polkrogle in stekanja. Razteznostni koeficient frite smo določili z dilatometrom, ter ga primerjali z razteznostnim koeficientom posamezne aluminijeve zlitine.
Pred emajliranjem smo vzorce zlitin očistili in nekatere tudi zbrusili, da bi ugotovili vpliv predhodne obdelave zlitine na vezavo emajla. Pripravljenih je bilo več frit, med katerimi je bilo sedem frit, s katerimi smo emajlirali tri vrste aluminijevih zlitin in sicer AA2024, AA6082 in AA7075. Za posamezno frito smo določili optimalne pogoje časa in temperaturo žganja. Korozijska odpornost emajliranih vzorcev je bila preizkušena v 5-odstotni raztopini NaCl pri sobni temperaturi z uporabo meritev elektrokemijske impedančne spektroskopije in meritev krivulj ciklične polarizacije. Korozijska odpornost emajliranih vzorcev se je v primerjavi z neemajliranimi aluminijevimi zlitinami povečala.
Sestava, površinska in globinska homogenost dveh najučinkovitejših emajliranih vzorcev sta bila potrjena z uporabo FE-SEM posnetkov, jedkanja z ionskim izvorom klastrov argona in z kvantitativno analizo z uporabo rentgenske fotoelektronske spektroskopije. Dodatno je bila za opis 3D sestave frit uporabljena tehnika masne spektrometrije sekundarnih ionov z detektorjem na čas preleta in jedkanjem z uporabo ionskega izvora O2+. Globino nastalega kraterja pri globinskem profiliranju smo analizirali z uporabo 3D profilometra. Keywords: frita, emajl, aluminijeva zlitina, korozija, elektrokemija, XPS, ToF-SIMS, 3D profilometrija Published in DKUM: 12.04.2021; Views: 1356; Downloads: 137
Full text (12,90 MB) |
7. Vpliv vrste veziva na lastnosti 3d tiskanih plastomagnetov : diplomsko deloDorian Petrič, 2019, undergraduate thesis Abstract: Tehnologija trirazsežnega tiskanja plastomagnetov predstavlja revolucionarni nov način izdelave magnetov in omogoča izdelavo izdelkov kompleksnih oblik, ki še vedno odražajo dobre magnetne in mehanske lastnosti. V diplomskem delu smo iskali najbolj primeren material za izdelavo plastomagnetov. S pomočjo mehanskih preizkusov smo se odločili, da je poliamid PA12 najboljši kandidat. Uporabili smo ga kot polimerno vezivo (10% masnega delaža) za magnetni prah NdFeB (90% masnega deleža). V preizkusih smo prav tako testirali pomembnost prekrivanja slojev med 3D tiskom. Tako smo izdelali 3 serije plastomagnetov z različno prekritostjo slojev . Pri raziskavah smo uporabljali naslednje raziskovalne metode: udarni preizkus, natezni preizkus, meritve gostote, metalografsko analizo in magnetografijo. Razvoj 3D tiska plastomagnetov obljublja veliko novih področij uporabe magnetov, zato ga je smiselno še naprej raziskovati in izboljševati. Keywords: plastomagneti, polimeri, NdFeB zlitina, 3D tisk, vezivo, mehanske lastnosti, magnetne lastnosti Published in DKUM: 23.09.2019; Views: 2088; Downloads: 129
Full text (2,56 MB) |
8. Vpliv agresivnega medija in vnetnih procesov na korozijo biokompatibilnih kovinskih implantatov v umetni sliniMaša Hren, 2018, master's thesis Abstract: V magistrskem delu smo proučevali korozijo biokompatibilnih kovinskih implantatov v umetni slini. Nerjavno jeklo AISI 316L in titanovo zlitino Ti90Al6V4 smo korodirali v umetni slini, v katero smo dodajali spojine, ki jih običajno s hrano in pijačo vnašamo v ustno votlino ali nastajajo kot produkt vnetnih procesov in predstavljajo precej agresiven medij za kovinske implantate. Dodajali smo NaCl različnih koncentracij ter HCl, s katero smo vplivali na vrednosti pH. Vnetno stanje v ustni votlini smo simulirali z dodatkom H2O2 in mlečne kisline različnih koncentracij. Korozijske parametre smo spremljali s potenciodinamsko metodo in elektrokemijsko impedančno spektroskopijo. Vzorce smo pri konstantni temperaturi, 37 °C, potopili v izbrani medij, kjer smo jih pasivirali 24, 48, 72 in 96 ur. Izvedli smo tudi meritve nepasiviranih vzorcev. Na podlagi pridobljenih meritev smo vzorcem določili hitrost korozije in jih glede na vrednosti korozijskih parametrov medsebojno primerjali. Ugotovili smo, da so bile korozijske hitrosti relativno nizke, kar dokazuje zelo dobro korozijsko odpornost uporabljenih materialov, zato sta materiala primerna za dentalne implantate. Prav tako smo ugotovili, da je titanova zlitina korozijsko odpornejša kot nerjavno jeklo v vseh proučevanih medijih, razen v umetni slini s 5 % in 10 % H2O2 z mlečno kislino. Opazili smo tudi, da se korozijske hitrosti znižujejo in zvišujejo glede na čas pasiviranja, kar je najverjetneje posledica spreminjanja debeline zaščitne oksidne plasti na površini. Keywords: korozija, nerjavno jeklo, titanova zlitina, kovinski implantati, umetna slina Published in DKUM: 04.10.2018; Views: 1458; Downloads: 256
Full text (3,94 MB) |
9. Zasnova in analiza novih polimernih oblog z vgrajenimi zdravilnimi učinkovinami na zlitini titan/aluminij/vanadijManca Merslavič, 2018, undergraduate thesis Abstract: V diplomskem delu je predstavljena zasnova in analiza novih polimernih oblog, ki imajo vgrajene zdravilne učinkovine na zlitini Ti90/Al6/V4. Namen zasnove polimernih oblog je njihova potencialna uporaba v ortopedske (protetični implantanti – kolena, umetni kolki, ipd.) in zobozdravstvene namene. S pomočjo študije oblaganja vzorcev, karakterizacije tankih filmov in testiranja in vitro sproščanja, želimo spoznati možnost uporabe te zlitine v otropedski medicini, kjer bi se zdravilna učinkovina sproščala neposredno na določeno mesto in tako zagotovila ciljano sproščanje te učinkovine, prav tako pa bi bolniku pomagala pri okrevanju po operativnem posegu. Vgrajena zdravilna učinkovina sodi v skupino nesteroidnih protivnetnih učinkovin (NSAID). Rezultati študije karakterizacije vzorcev so pokazali prisotnost dveh glavnih komponent, to sta diklofenak in mešanica polimerov, kar smo potrdili s karakterizacijo tankih filmov z ATR-FTIR metodo, rezultati in vitro sproščanja pa so potrdili, da sproščanje zdravilne učinkovine vselej poteka po istem mehanizmu, in sicer v treh stopnjah: zelo hitro, hitro in zelo počasno sproščanje. Pritrdimo lahko, da se največ zdravilne učinkovine sprosti v prvih 360 minutah, kar prispeva k ciljanem odmerjanju le-te. Keywords: zlitina titan/aluminij/vanadij, večslojne obloge, diklofenak, oblaganje z vrtenjem, in vitro sproščanje Published in DKUM: 13.09.2018; Views: 1522; Downloads: 104
Full text (2,22 MB) |
10. Določitev materialnih parametrov zaprto-celične pene pri tlačni obremenitviLuka Vodišek, 2017, master's thesis Abstract: Zaradi uporabnih lastnosti kovinskih pen jih inženirji vse pogosteje vključujejo v nove izdelke. Njihove materialne lastnosti lahko navdano določijo z eksperimentalnimi preizkusi, saj so matematični modeli pen na podlagi enostavnih standardnih testov skoraj nedoločljivi. V tej nalogi se bomo seznanili z drugim načinom, kjer bomo materialne lastnosti določili tako, da bomo dva različna eksperimenta poskušali ponoviti s trdnostno analizo po metodi končnih elementov. Okvirne vrednosti so dane, vendar pa bi iskanje rešitev po vseh spremenljivkah trajalo predolgo, če bi jih spreminjali ročno, zato si bomo pomagali z genetskimi algoritmi in programom, ki to spreminja sam, oziroma se uči iz prejšnjih rešitev in išče boljše. Ker smo obravnavali dva eksperimenta, bomo tudi rešitve ocenjevali po dveh kriterijih, zato bomo potrebovali Paretto fronte, ki jih bomo dobili s pomočjo algoritma NSGA II.
Metoda, po kateri smo v tej nalogi iskali najboljše rešitve, se je izkazala za dobro, predvsem obetavna je optimizacija po več parametrih. Ker ima še veliko možnosti za nadgradnjo, lahko vključimo večje število spremenljivk in večje število parametrov optimiziranja z dodajanjem različnih enostavnih preizkusov. Za komercialno uporabo bi bilo treba raziskati, kateri preizkusi dajejo najboljše rezultate.
Obravnavani način določanja materialnih lastnosti s pomočjo eksperimentalnih poizkusov ter ponovitvijo v simulacijskem okolju ima velik potencial, ki se lahko razširi tudi na druge materiale, ne le na kovinske pene. Keywords: aluminijeva zlitina, kovinska pena, materialni model, ABAQUS, genetski algoritem, NSGA II Published in DKUM: 07.11.2017; Views: 1798; Downloads: 186
Full text (2,12 MB) |