|
|
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.
|
|
|
Bezdotyková kontrola rozměrové přesnosti velkorozměrového 3D tisku
Paulíček, Jiří ; Mendřický, Radomír (oponent) ; Koutecký, Tomáš (vedoucí práce)
Diplomová práce je zaměřena na návrh a výrobu skeneru, který má za úkol sledovat rozměry výnosu velkorozměrového 3D tisku cementových směsí. Cílem je navrhnout skener použitelný pro aktivní tiskovou hlavu navrženou na VUT. Skener funguje na principu aktivní laserové triangulace, kde je na výnos těsně za tryskou promítána laserová čára. Průmět laseru na výnos je snímán kamerou. Během návrhu byla použita MKP analýza z důvodu dimenzování hlavních částí skeneru v závislosti na deformacích vzniklých z důvodu provozního zatížení. Příliš velké deformace by způsobovaly nepřesnosti měření. Vyhodnocování snímku probíhá v prostředí MATLAB. Vyrobený skener byl vyzkoušen při tisku reálného objektu.
|
|
|
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.
|
|
|
Mechanické vlastnosti velkorozměrových 3D tištěných dílů
Sýkora, Jakub ; Krčma, Martin (oponent) ; Křivohlavý, Petr (vedoucí práce)
Práce se zaměřuje na mechanické vlastnosti polymerních vzorků v závislosti na výšce vrstvy a orientaci vůči podložce. Vzorky byly tištěny technologií Fused Deposition Modeling (FDM) na robotickém rameni KUKA KR8 R1620. Jejich tvar byl navržen tak, aby se eliminovaly koncentrace napětí vzniklé výrobou, dále byly vzorky testovány tahovou zkouškou. Nakonec proběhlo vzájemné porovnání maximální hodnoty napětí a výsledky zhodnoceny. Na závěr byly vypočteny časy tisku robotem a stolní tiskárnou. Z výsledků vyplynulo, že materiály houževnaté (PETG a CPE) mají výrazně menší únosnost, pokud jsou tištěny pomocí robotického ramene. U materiálů křehkých (PLA a NonOilen) je rozdíl menší. Vzorek lze vytisknout až 20x rychleji pomocí 2mm trysky při výšce vrstvy 1,5 mm, než na tiskárně stolní při výšce vrstvy 0,2 mm. Výsledky této práce mají sloužit jakožto referenční hodnoty pro bližší zkoumání problematiky velkorozměrného 3D tisku. Lze si z nich udělat představu o vlastnostech a chování materiálu tištěného pomocí větších trysek.
|
|
|
Bezdotyková kontrola rozměrové přesnosti velkorozměrového 3D tisku
Paulíček, Jiří ; Mendřický, Radomír (oponent) ; Koutecký, Tomáš (vedoucí práce)
Diplomová práce je zaměřena na návrh a výrobu skeneru, který má za úkol sledovat rozměry výnosu velkorozměrového 3D tisku cementových směsí. Cílem je navrhnout skener použitelný pro aktivní tiskovou hlavu navrženou na VUT. Skener funguje na principu aktivní laserové triangulace, kde je na výnos těsně za tryskou promítána laserová čára. Průmět laseru na výnos je snímán kamerou. Během návrhu byla použita MKP analýza z důvodu dimenzování hlavních částí skeneru v závislosti na deformacích vzniklých z důvodu provozního zatížení. Příliš velké deformace by způsobovaly nepřesnosti měření. Vyhodnocování snímku probíhá v prostředí MATLAB. Vyrobený skener byl vyzkoušen při tisku reálného objektu.
|
host ::
RSS.