Original title: Pokročilé materiály pro FDM/FFF 3D tisk
Translated title: Advanced materials for FDM/FFF 3D print
Authors: Rygl, Michal ; Vespalec, Arnošt (referee) ; Koutecký, Tomáš (advisor)
Document type: Bachelor's theses
Year: 2020
Language: cze
Publisher: Vysoké učení technické v Brně. Fakulta strojního inženýrství
Abstract: [cze] [eng]
Předložená práce pojednává o problematice FDM/FFF 3D tisku se zaměřením na matriály s přidanými uhlíkovými vlákny. Cílem práce je experimentálně analyzovat vliv karbonového aditiva na tištěné dílce pomocí mechanických a termomechanických zkoušek. Testování vybraných materiálů prokázalo, že vliv karbonové příměsi se liší podle použitého základního materiálu. Například karbon v materiálu PET–G snížil rázovou houževnatost až o 64 %. Avšak uhlíkem naplněné CPE projevilo schopnost absorbovat rázovou energii až o 28,5 % vyšší. Rozdílný vliv uhlíku byl měřen u materiálu CPE při zkoušce tahem, kde při zatěžování vzorků za pokojové teploty došlo ke snížení meze pevnosti, avšak ke zvýšení modulu pružnosti. Absolutně pozitivní vliv karbonu byl měřen u všech pozorovaných materiálů při termomechanické zkoušce 3-bodovým ohybem, kdy uhlíkové verze filamentů dosahovaly lepších výsledků. Naměřená data přináší v oblasti výzkumu rozšíření možnosti porovnání výsledků s dalšími typy materiálů vhodných k 3D tisku. Z praktického hlediska lze výsledky testů použít také k samotné volbě materiálu při tisku modelů se specifickými podmínkami využití. Dalším praktickým využitím analyzovaných dat je využití výsledků tisknutelnosti pokročilých materiálů k tvorbě tiskových profilů pro další stolní 3D tiskárny typu FDM/FFF. The presented work deals with the issue of FDM / FFF 3D printing with a focus on materials with added carbon fiber. The aim of this work is to experimentally analyze the effect of carbon additive on printed parts using mechanical and thermomechanical tests. Testing of selected materials has shown that the effect of carbon additive varies according to the used base material. For example, carbon in PET-G has reduced impact strength by up to 64%. However, carbon filled CPE has demonstrated the ability to absorb impact energy up to by 28.5%. The different effect of carbon fiber was measured on the CPE material in a tensile test, where the yield strength was reduced during the stretching of the samples at room temperature, but the modulus of elasticity was increased. The absolutely positive effect of carbon was measured on all observed polymer filaments in the thermomechanical 3-point bending test, when the carbon versions of the materials achieved better results. The measured data brings an extension of the possibility of comparing the results with other types of materials suitable for 3D printing in the field of research. From a practical point of view the test results can be used for the actual choice of material when printing models has specific conditions of use. Another practical use of the analyzed data is the use of printable results of advanced materials for the creation of print profiles for other desktop 3D printers of the FDM/FFF type.
Keywords: 3D printing; Aditive manufacturing; Carbon fiber; Delta printer; FDM; Thermomechanical properties; 3D tisk; Aditivní technologie; Delta tiskárna; FDM; Termomechanické vlastnosti; Uhlíková vlákna

Institution: Brno University of Technology (web)
Document availability information: Fulltext is available in the Brno University of Technology Digital Library.
Original record: http://hdl.handle.net/11012/192560

Permalink: http://www.nusl.cz/ntk/nusl-417331


The record appears in these collections:
Universities and colleges > Public universities > Brno University of Technology
Academic theses (ETDs) > Bachelor's theses