|
|
Analýza teplotního chování procesu aditivní výroby mikro-prutových struktur z materiálu AlSi10Mg
Nosek, Jakub ; Dočekalová, Kateřina (oponent) ; Paloušek, David (vedoucí práce)
Pomocí aditivních technologií je možné vyrábět složité díly, které jsou konvenčními technologiemi nevyrobitelné. Jedním z typických příkladů jsou mikro-prutové struktury. Výroba těchto struktur je poměrně náročná a odlišuje se od výroby objemových dílů. Cílem diplomové práce je popsání teplotního chování pří výrobě prutů technologií SLM. Pomocí numerické simulace, která reflektuje procesní parametry stroje, bylo možné analyzovat teplotní chování kolmých i skloněných prutů a detailně analyzovat jejich proces výroby. U prutů se ukazuje závislost průměru prutu na rozšiřování návaru vlivem předehřívání materiálu od předchozího skenování laserem. Finální geometrie skloněných prutů je tvořena napříč více vrstev. V práci je dále popsán vliv začátku a konce trajektorie laseru, který může ovlivnit kvalitu povrchu prutů.
|
|
|
Kinematická analýza pohybu cyklisty s transtibiální protézou.
Stoklásek, Pavel ; Mazůrek, Ivan (oponent) ; Paloušek, David (vedoucí práce)
Práce je zaměřena do oblasti biomechaniky a zabývá se experimentálním zjištěním vhodných kinematických poměrů klikového mechanismu závodního kola a transtibiální protézy dolní končetiny závodního cyklisty s posouzením závislosti kinematických poměrů na celkový sportovní výkon. Primárním cílem práce je posouzení vlivu nevhodných stávajících kinematických poměrů bércové protézy a klikového mechanismu kola na kinematiku a dynamiku vrcholového sportovce. V práci je prezentována experimentální činnost, která si klade za cíl nalezení vhodného délkového poměru těchto kinematických členů s možností zlepšení celkového sportovního výkonu. Měření jsou doplněna o analýzy cyklistického pohybu realizovaného kamerovým trekovacím systémem a měření svalové aktivity pomocí EMG. Součástí práce je i popis vlivu různých faktorů na jízdu na bicyklu.
|
|
|
Konstrukce 3D tiskárny pro velkorozměrové díly
Březina, Josef ; Koutecký, Tomáš (oponent) ; Paloušek, David (vedoucí práce)
Tato práce je zaměřena na konstrukci velkoformátové 3D tiskárny. Cílem této práce je návrh a výroba funkčního prototypu tiskárny využívající technologii FDM s využitelnými pracovními rozměry (520 x 520 x 480) mm. Zkonstruovaná tiskárna patří do projektu RepRap tiskáren. Konstrukce stroje je uzavřená s výhřevem tiskové podložky pro umožnění tisku z materiálů PLA, PET-G a zejména ABS. V práci je provedena rešerše zabývající se metodami 3D tisku z polymerů, dále materiály, tiskovými parametry a technologiemi využívaných u FDM tiskáren. V druhé kapitole je provedena analýza, v níž jsou zhodnoceny poznatky z rešerše a stanoveny důležité parametry ovlivňující kvalitu tisku. V následující kapitole jsou na základě návrhů zvoleny technologie použité pro konstrukci tiskárny. Postup realizace tiskárny včetně doložených pevnostních výpočtů je uveden v konstrukčním řešení. Závěrečná část práce je věnována kalibraci tiskárny.
|
|
|
Povrchové úpravy plastových dílů
Nguyen, Manh Thanh ; Škaroupka, David (oponent) ; Paloušek, David (vedoucí práce)
Tématem této bakalářské práce jsou povrchové úpravy plastových dílů vyráběných pomocí technologie FDM. Součásti práce je experimentální část, jejímž cílem je otestovat různé možnosti úprav povrchů leptáním acetonovými parami. Testování proběhne na dvou typech vzorků z materiálu ABS, ze kterých se budou vyhodnocovat různé parametry rozměrů a geometrie.
|
|
|
Realizace plastového držáku automobilové navigace
Pavlík, Ondřej ; Nohál, Libor (oponent) ; Paloušek, David (vedoucí práce)
Cílem bakalářské práce je návrh a výroba prototypu plastového držáku automobilové navigace. Rešeršní část obsahuje sběr informací z problematiky držáků externích navigací a popis metody výroby prototypu. Konstrukční část je průvodní zprávou návrhu a výroby držáku. CAD 3D model je vytvořen v parametrickém modeláři Autodesk Inventor Professional 2010. Následně je vyroben pomocí Rapid Prototyping technologie FDM.
|
|
|
Konstrukce rotačního systému polarizace satelitní antény
Vítek, Petr ; Mazal, Pavel (oponent) ; Paloušek, David (vedoucí práce)
Cílem této bakalářské práce je konstrukční návrh rotačního systému polarizace satelitní antény. Jedná se o součást mobilní satelitní antény umístěné na střešním nosiči osobního auta. Zařízení musí být navrženo tak, aby se dosáhlo přesného polohování a klidného chodu. Musí také odolávat vlhkosti a teplotním výkyvům. Pro danou aplikaci bylo vybráno a zpracováno řešení převodu ozubeným řemenem. Práce obsahuje algoritmus výběru pohonu, řemene a ložisek. Dosažený úhel polarizace je až 180 °. Výsledky této práce umožňují zhotovit funkční polarizaci mobilní satelitní antény.
|
|
|
Mechanická protéza horní končetiny
Koukal, Ondřej ; Čížek, Petr (oponent) ; Paloušek, David (vedoucí práce)
Tato diplomová práce se zabývá konstrukčním návrhem a realizací prototypu mechanické protézy horní končetiny pro transradiální amputace. Tedy pro pacienty s pahýlem mezi loketním kloubem a zápěstím. Protéza je navrhována pro použití širokým spektrem pacientů. Proto jsou její hlavní části koncipovány tak, aby byly použitelné jak u rukou drobných, tak u rukou větších rozměrů. Protéza je ovládána zdravou rukou pacienta a umožňuje uchopování předmětů válcovým a háčkovým úchopem. Prsty jsou poháněny tažnými pružinami. V extenzi jsou prsty aretovány, po stisku tlačítka dojde k sevření prstů a úchopu předmětu. Kloub zápěstí je polohovatelný při stisku dalšího tlačítka. Kloub předloktí je aretován předpětím pružiny. Uvolněn z aretace je vyvozením dostatečně velkého točivého momentu. Po uvolnění dojde k zajištění v dané poloze. Při výrobě prototypů byly využity technologie rapid prototyping (FDM, SLM) i obrábění CNC frézkou. Pro případnou výrobu v sériích byly díly navrhovány s ohledem na vyrobitelnost konvenčními metodami (odlévání, vstřikování apod.). Prototyp protézy byl vyroben na základě 3D dat pacienta, který prototyp také otestoval. Pro výrobu prototypu byly využity materiály plast ABS, polyuretan Sika Block M940, hliník a nerezová ocel 316L.
|
|
|
Konstrukce stendu pro dynamické testování protéz dolních končetin
Taufer, Tomáš ; Robenek, Dětřich (oponent) ; Paloušek, David (vedoucí práce)
V této práci je popsán návrh a realizace testovacího zařízení pro dynamické testy protéz chodidel zhotovených metodami Rapid Prototypingu (RP). Hlavním cílem návrhu bylo napodobit reálné zátěžné podmínky při chůzi, čehož bylo dosaženo kyvným pohybem protézy uvnitř rámu zařízení při současném zatěžování paty a špičky. Dále pak mohou být zátěžné členy vyměněny a zařízení může sloužit i jako tester chůze po nakloněné rovině. Výstupem této práce je plně funkční experimentální zařízení. Součástí je vypracovaný řídící program s možnostmi nastavitelných parametrů zkoušky. Výsledek zkoušky spočívá v jednoznačném určení, zda protéza vydržela nastavený počet cyklů při daných parametrech zkoušky. Oblast vývoje protéz aditivní metodou je zatím mladá. Vyniká zejména různými druhy materiálů, designu, strukturou protézy a rychlým procesem výroby. Toto zařízení tak dává možnost testovat a zjišťovat jejich únavové vlastnosti a odolnost vůči porušení.
|
|
|
Large-Scale Robotic 3D Printing of Polymer Composites
Krčma, Martin ; Fritschi, Ena Lloret (oponent) ; Naboni, Roberto (oponent) ; Paloušek, David (vedoucí práce)
The main goal of the thesis is research and development of a 3D printing process for large-scale printing of complex, functional objects from recycled polymer composites. The first part of the thesis is material-oriented, dealing with the composite makeup, processing parameters, material properties and their degradation during 3D printing. The results of this part are summarized in a journal article comparing the mechanical properties and porosity of printed and cast samples. During this part of the thesis, material processing problems are defined, and 3D printing strategies are proposed to solve or avoid them. The second part of the thesis then deals with the design, execution and evaluation of these strategies. This is split into two articles, the first one dealing with the application and evaluation of multiaxis 3D printing strategies, and a second that proposes a new printing method. Four methods were compared, combining nonplanar slicing and oriented 3D printing and evaluating the results in terms of buildability, processing difficulty and surface quality. The insights gained during this study were then used to inform the design of the new 3D printing method that makes use of intralayer height variations and tool reorientation to enhance single perimeter printing resulting in an increase in buildability for large-scale 3D printing to over 80° of overhang.
|
|
|
Processing of the Magnesium Alloys by Selective Laser Melting Method
Suchý, Jan ; Hort, Norbert (oponent) ; Warchomicka, Fernando (oponent) ; Paloušek, David (vedoucí práce)
The topic of the presented doctoral thesis is the processing of magnesium alloy technologies of selective laser melting. The thesis elaborates in more detail the issue of corrosion resistance of the material produced in this way, relative density, and mechanical properties with emphasis on the use in biomedical applications. The main goal is to clarify the influence of process and technological parameters on the corrosion rate of the processed material. 4 In the first phase of the work, the relative density of the samples was examined on series of linear and volumetric samples along with the internal microstructure and mechanical properties. The second phase dealt with the influence of microstructure and surface quality on the resulting corrosion rate of the material in the simulated environment of the human body. Thanks to this, it was possible to determine the corrosion rate of the SLM processed material and to determine how it can be changed by setting of the process parameters. During the research, it was repeatedly achieved a relative density of 99.5% with a hardness of 85 ± 6 HV, compressive strength of 416 ± 40 MPa and three-point bending strength of 212 ± 9 MPa, which are the values relatively close to human bones. At the same time, it was possible to reduce the corrosion rate of the material by almost 22% by reducing the surface roughness from the initial Ra 57.3 to Ra 34.2. However, a detailed influence of cathodic phases during the corrosion test was not tested. This thesis provides the reader with a comprehensive overview of 3D printing of magnesium alloys along with a detailed description of the influence of process and technological parameters on the WE43 alloy production process. The thesis defines the corrosion properties of 3D printed material with a relative density of 99.5% with different surface qualities. The results further advance the knowledge in the field of biodegradable implants for medical applications.
|
host ::
RSS.