|
|
Digitální zprovoznění robotizovaného výrobního systému pro 3D tisk
Beránek, Ondřej ; Štěpánek, Vojtěch (oponent) ; Vetiška, Jan (vedoucí práce)
Diplomová práce se zabývá návrhem a digitálním zprovozněním robotizovaného výrobního systému pro 3D tisk z betonu. Teoretická část práce je věnována analýze současného stavu poznání oblasti 3D tisku v průmyslové automatizaci. Její součástí je také podrobný systémový rozbor řešené problematiky, ve kterém jsou specifikovány požadavky a prvky výrobního systému. V rámci praktické části práce byl vytvořen 3D model pracoviště a s využitím softwaru ABB RobotStudio byla provedena simulace celého výrobního procesu a digitální zprovoznění systému. Výstupem práce je návrh pracoviště s odladěným řídícím programem připraveným k využití v reálném provozu.
|
|
|
3D Construction Printing of Coarse Aggregate Cementitious Composite
Vespalec, Arnošt ; Czarnecki, Sławomir (oponent) ; Lloret-Fritschi, Ena (oponent) ; Koutný, Daniel (vedoucí práce)
Stavební průmysl v současnosti prochází rychlým rozvojem. To vede k nadměrnému využívání omezených přírodních zdrojů a k vysoké produkci skleníkových plynů (až 39 % celosvětové produkce CO2). V tomto kontextu je jednou z hlavních environmentálních výzev výroba cementových pojiv. Přestože probíhá intenzivní výzkum alternativ k cementu, tradiční stavební materiály nabízejí mnoho nevyužitého potenciálu. Důsledkem situace je transformace tradičního stavebnictví v podobě využití inovativních metod výroby jako je automatizace. Jedná se především o aditivní výrobu, konkrétně 3D tisk ve stavebnictví, označovaný jako 3DCP (3D Construction/ Concrete Print). Dizertační práce zkoumá možnosti využití směsi s hrubým kamenivem pro 3DCP. Tato směs může přinést efektivnější výrobu, úsporu dalších komponent směsi, snížení množství používaného portlandského cementu a následné snížení emisí CO2. Práce zkoumá zpracovatelnost směsi s hrubým kamenivem o velikosti 8 mm a její vliv na parametry tisku. Nalezení optimální kombinaci procesních parametrů směsi pomocí simulačních nástrojů může zlepšit její vystavitelnost, eliminovat potřebu přístupu pokus-omyl a tím rapidně redukovat množství odpadu. Analýza výsledků ukázala, že směs s hrubým kamenivem vykazuje nižší vystavitelnost ve srovnání se směsí bez hrubého kameniva. I když směs s kamenivem nebyla tak rigidní jako směs bez kameniva, hodnoty Youngova modulu jsou srovnatelné s jinými studiemi zabývající se tisknutelným betonem v raném stáří směsi. Vhodné kombinace parametrů procesu 3D tisku byly nalezeny metodou plánovaného experimentu a následně ověřeny simulačním nástrojem Abaqus. Tyto parametry vedou k minimalizaci deformací, vyšší stabilitě a vystavitelnosti tiskové geometrie. Směs s kamenivem tak snižuje potřebu ostatních složek materiálu směsi přibližně o 16 %, redukuje spotřebu cementu a dochází k významnému snížení emisí CO2 – ekvivalent 52 kg na metr krychlový betonu. Tyto faktory v kombinaci s technologií 3D tisku společně podporují udržitelnější přístup k průmyslové výrobě ve stavebnictví. Tato práce přispívá k hlubšímu pochopení chování cementových kompozitů s hrubým kamenivem o velikosti až 8 mm a jeho závislosti na tiskových parametrech. Získané poznatky a výsledky jsou shrnuty ve třech vědeckých článcích publikovaných v impaktovaných časopisech.
|
|
|
Konstrukce tiskové hlavy pro 3D tisk betonových směsí
Slavíček, Jakub ; Němeček, Stanislav (oponent) ; Paloušek, David (vedoucí práce)
Diplomová práce je zaměřena na návrh a výrobu aktivní tiskové hlavy určené pro 3D tisk betonových směsí. Cílem je zajistit požadované funkční parametry tiskové hlavy při minimální hmotnosti navrhovaného zařízení. Extruzi materiálu z vyrobené tiskové hlavy zajišťuje šnekový dopravník, tvarování vynášeného materiálu je realizováno otočně uloženou tryskou opatřenou zahlazovacími segmenty. Dimenzování hlavních prvků tiskové hlavy proběhlo na základě parametrů naměřených při testech starší verze tiskové hlavy a na základě MKP analýz. Výsledkem je vyrobená tisková hlava schopná extruze materiálu s příměsí kameniva o frakci 4–8 mm rychlostí 0,5–2 m3•h-1. Hmotnost tiskové hlavy činí 16,4 kg, což je 30% úspora vůči předchozí verzi tiskové hlavy. Vyrobená tisková hlava byla odzkoušena při tisku reálného objektu a splňovala všechny požadované parametry, je připravena pro implementaci do stroje zajišťujícího velkorozměrový tisk dílů do stavebnictví.
|
|
|
Konstrukce tiskové hlavy pro 3D tisk betonových směsí
Slavíček, Jakub ; Němeček, Stanislav (oponent) ; Paloušek, David (vedoucí práce)
Diplomová práce je zaměřena na návrh a výrobu aktivní tiskové hlavy určené pro 3D tisk betonových směsí. Cílem je zajistit požadované funkční parametry tiskové hlavy při minimální hmotnosti navrhovaného zařízení. Extruzi materiálu z vyrobené tiskové hlavy zajišťuje šnekový dopravník, tvarování vynášeného materiálu je realizováno otočně uloženou tryskou opatřenou zahlazovacími segmenty. Dimenzování hlavních prvků tiskové hlavy proběhlo na základě parametrů naměřených při testech starší verze tiskové hlavy a na základě MKP analýz. Výsledkem je vyrobená tisková hlava schopná extruze materiálu s příměsí kameniva o frakci 4–8 mm rychlostí 0,5–2 m3•h-1. Hmotnost tiskové hlavy činí 16,4 kg, což je 30% úspora vůči předchozí verzi tiskové hlavy. Vyrobená tisková hlava byla odzkoušena při tisku reálného objektu a splňovala všechny požadované parametry, je připravena pro implementaci do stroje zajišťujícího velkorozměrový tisk dílů do stavebnictví.
|
|
|
Digitální zprovoznění robotizovaného výrobního systému pro 3D tisk
Beránek, Ondřej ; Štěpánek, Vojtěch (oponent) ; Vetiška, Jan (vedoucí práce)
Diplomová práce se zabývá návrhem a digitálním zprovozněním robotizovaného výrobního systému pro 3D tisk z betonu. Teoretická část práce je věnována analýze současného stavu poznání oblasti 3D tisku v průmyslové automatizaci. Její součástí je také podrobný systémový rozbor řešené problematiky, ve kterém jsou specifikovány požadavky a prvky výrobního systému. V rámci praktické části práce byl vytvořen 3D model pracoviště a s využitím softwaru ABB RobotStudio byla provedena simulace celého výrobního procesu a digitální zprovoznění systému. Výstupem práce je návrh pracoviště s odladěným řídícím programem připraveným k využití v reálném provozu.
|
host ::
RSS.