Pre-Printing Strategy and Part Programming for the WAAM Process of High-Strength Steel: In collaboration with Swerim AB
2024 (English)Independent thesis Advanced level (degree of Master (Two Years)), 20 credits / 30 HE credits
Student thesis
Abstract [en]
This thesis aims to explore the correlation between welding parameters and material deposition quality in Wire Arc Additive Manufacturing (WAAM), with a focus on minimizing defects and improving dimensional accuracy. The research involved developing path programming using Siemens NX software in collaboration with ABB's Robotstudio, and conducting a systematic parameter optimization study, linear part programming, followed by experimental validation and a demonstrator build study. Experimental setups employed materials A1, A2, B1, and B2, using an ABB robot equipped with rotary positioners and the Fronius TPS400i welding power source in the joining lab environment at Swerim AB. The study identified a part programming workflow and optimal welding parameters that consistently produced high-quality WAAM parts, characterized by minimal deformation and smooth surface finishes. The findings contribute to the advancement of WAAM technology by providing a robust framework for parameter optimization, offering significant benefits in terms of material efficiency and production speed. This research demonstrates that with appropriate parameter control and part programming strategies, WAAM can be effectively integrated into modern manufacturing, particularly in industries such as aerospace and automotive.
Abstract [sv]
Denna avhandling syftar till att undersöka sambandet mellan svetsparametrar och materialavsättningskvalitet i Wire Arc Additive Manufacturing (WAAM), med fokus på att minimera defekter och förbättra dimensionsnoggrannheten. Forskningen involverade utveckling av vägprogrammering med hjälp av Siemens NX-programvara i samarbete med ABB:s Robotstudio, och genomförde en systematisk parameteroptimeringsstudie, linjär vägprogrammering, följt av experimentell validering och en demonstrationsbyggstudie. Experimentella uppställningar använde material A1, A2, B1 och B2, med hjälp av en ABB-robot utrustad med rotationspositionerare och Fronius TPS400i svetsströmkälla i foglaboratoriemiljön vid Swerim AB. Studien identifierade ett vägprogrammeringsarbetsflöde och optimala svetsparametrar som konsekvent producerade högkvalitativa WAAM-delar, kännetecknade av minimal deformation och släta ytor. Resultaten bidrar till att främja WAAM-teknologin genom att tillhandahålla en robust ram för parameteroptimering, vilket erbjuder betydande fördelar i form av materialeffektivitet och produktionstakt. Denna forskning visar att med lämplig parameterkontroll och vägprogrammeringsstrategier kan WAAM effektivt integreras i modern tillverkning, särskilt inom industrier som flyg- och bilindustrin.
Place, publisher, year, edition, pages
2024. , p. 76
Series
TRITA-ITM-EX ; 2024:554
National Category
Engineering and Technology
Identifiers
URN: urn:nbn:se:kth:diva-355976OAI: oai:DiVA.org:kth-355976DiVA, id: diva2:1911234
External cooperation
Swerim AB
Subject / course
Production Engineering
Educational program
Master of Science - Production Engineering and Management
Supervisors
Examiners
2024-11-072024-11-07