Original title: Racionalizace sestavy redukcí počtu vyráběných dílů s využitím technologie 3D tisku
Translated title: Rationalisation of the assembly by reducing the number of manufactured parts using 3D printing technology
Authors: Moravec, Petr ; Vaverka, Jan (referee) ; Sedlák, Josef (advisor)
Document type: Master’s theses
Year: 2025
Language: cze
Publisher: Vysoké učení technické v Brně. Fakulta strojního inženýrství
Abstract: [cze] [eng]
Tato diplomová práce se zabývá racionalizací podsestavy nového deployeru určeného pro vynášení satelitů na oběžnou dráhu Země. Původní vícekomponentní sestava byla přepracována do podoby jednoho dílu s využitím technologie 3D tisku kovů metodou Direct Metal Laser Sintering. Záměrem práce bylo snížit výrobní a montážní náročnost, minimalizovat počet komponent a zároveň splnit požadavky na mechanickou pevnost, rozměrovou přesnost a odolnost v provozních podmínkách. V rámci řešení byla provedena strukturální analýza první iterace geometrie, následovala topologická optimalizace, konstrukční návrh nové geometrie a simulační predikce výrobního procesu. Finální díl byl následně vyroben a ověřen pomocí 3D skenování. Výsledky potvrdily technickou proveditelnost a dostatečnou strukturální integritu nového řešení. V závěru bylo provedeno technicko-ekonomické porovnání obou variant, které ukázalo, že racionalizovaná varianta přináší nejen konstrukční a výrobní zjednodušení, ale i výrazné snížení celkových nákladů na jeden kus. Práce tak prokazuje přínos kombinace aditivní výroby, simulačních nástrojů a optimalizačních metod při návrhu funkčních dílů pro náročné aplikace ve vesmírném průmyslu. This diploma thesis focuses on the rationalization of a subassembly of a new deployer intended for launching satellites into Earth's orbit. The original multi-component assembly was redesigned into a single part using metal 3D printing technology, specifically the Direct Metal Laser Sintering (DMLS) method. The aim of the work was to reduce manufacturing and assembly complexity, minimize the number of components, and at the same time meet requirements for mechanical strength, dimensional accuracy, and resistance under operational conditions. As part of the solution, a structural analysis of the initial geometry iteration was carried out, followed by a topology optimization, the design of a new geometry, and simulation-based predictions of the manufacturing process. The final part was subsequently produced and verified using 3D scanning. The results confirmed the technical feasibility and sufficient structural integrity of the new design. Finally, a technical and economic comparison of both variants was performed, showing that the rationalized version offers not only design and manufacturing simplification but also a significant reduction in total unit cost. This thesis thus demonstrates the benefits of combining additive manufacturing, simulation tools, and optimization methods in the design of functional parts for demanding applications in the space industry.
Keywords: 3D printing; additive manufacturing; assembly rationalization; numerical simulation; space industry; 3D tisk; aditivní výroba; numerická simulace; racionalizace sestavy; vesmírný průmysl

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/11012/253553

Permalink: http://www.nusl.cz/ntk/nusl-681621


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