Tato diplomová práce se zabývá návrhem extrudéru pro hmotu na křemičité bázi, která je zkoumána v rámci Katedry sklářských strojů a robotiky. V prvním bodě je zpracovaná rešerše současného stavu 3D tisku, v oblasti extruze materiálu. Po prozkoumání již existujících extrudérů, další kapitola pojednává o výběru koncepčních návrhů a následném zvolení jednoho z nich. V dalším kroku je tento koncept konstrukčně navržen a zpracován s kompletní technickou dokumentací, potřebnou k výrobě zařízení. Na závěr je toto zařízení zhodnoceno z technickoekonomického hlediska, na základě kterého je diskutováno o případných optimalizacích.
Anotace v angličtině
The thesis is focused on a design of an extruder for the silicone-based material researched at the Department of Glass Producing Machines and Robotics. Initially, the present state of extrusion in 3D printing is presented. Current extruders have been searched and several concepts are prepared. The chosen concept is designed and necessary technical documentation prepared. Finally, the technical-economic aspects are evaluated and possible optimizations are discussed.
Klíčová slova
3D tisk, extruze materiálu, křemičitá hmota, experimentální zařízení
Klíčová slova v angličtině
3D printing, materiál extrusion, silicon based material, experimental device
Rozsah průvodní práce
55
Jazyk
CZ
Anotace
Tato diplomová práce se zabývá návrhem extrudéru pro hmotu na křemičité bázi, která je zkoumána v rámci Katedry sklářských strojů a robotiky. V prvním bodě je zpracovaná rešerše současného stavu 3D tisku, v oblasti extruze materiálu. Po prozkoumání již existujících extrudérů, další kapitola pojednává o výběru koncepčních návrhů a následném zvolení jednoho z nich. V dalším kroku je tento koncept konstrukčně navržen a zpracován s kompletní technickou dokumentací, potřebnou k výrobě zařízení. Na závěr je toto zařízení zhodnoceno z technickoekonomického hlediska, na základě kterého je diskutováno o případných optimalizacích.
Anotace v angličtině
The thesis is focused on a design of an extruder for the silicone-based material researched at the Department of Glass Producing Machines and Robotics. Initially, the present state of extrusion in 3D printing is presented. Current extruders have been searched and several concepts are prepared. The chosen concept is designed and necessary technical documentation prepared. Finally, the technical-economic aspects are evaluated and possible optimizations are discussed.
Klíčová slova
3D tisk, extruze materiálu, křemičitá hmota, experimentální zařízení
Klíčová slova v angličtině
3D printing, materiál extrusion, silicon based material, experimental device
Zásady pro vypracování
3D tisk představuje moderní progresivní technologii, která se postupně prosazuje v řadě odvětví a aplikací. Jedním z vývojových směrů je materiálová extruze různých hmot. V rámci základního výzkumu se na pracovišti podařilo vyvinout a otestovat nadějnou viskozitně variabilní směs na bázi SiO2, která vykazuje vhodné vlastnosti pro nanášení ve vrstvách. Cílem diplomové práce je, na základě zevrubné rešerše podobných zařízení ve světě, zvolit princip a mechanizmus vytlačování hmoty s ohledem na její specifické vlastnosti (přilnavost, formovatelnost atp.). Dále vybrat optimální variantu řešení a tu konstrukčně zpracovat a otestovat s ohledem na reálné nasazení při 3D tisku.
Úkolem Vaší DP bude:
Provést rešerši současných extrudérů především pro keramické a příbuzné hmoty.
Zpracovat koncepční návrh extrudéru pro testování vhodných principů vytlačování dané hmoty ve variantách a vybrat optimální variantu.
Provést konstrukční řešení funkčního vzorku vybrané varianty, včetně případných výpočtů a výkresové dokumentace.
Zhotovený funkční vzorek otestovat a navrhnout úpravy pro efektivní extruzi při zachování kompaktnosti a vhodných vlastností vytlačované hmoty.
Zhodnotit výhody a nevýhody extrudéru a možnosti uplatnění principu v praxi.
Zásady pro vypracování
3D tisk představuje moderní progresivní technologii, která se postupně prosazuje v řadě odvětví a aplikací. Jedním z vývojových směrů je materiálová extruze různých hmot. V rámci základního výzkumu se na pracovišti podařilo vyvinout a otestovat nadějnou viskozitně variabilní směs na bázi SiO2, která vykazuje vhodné vlastnosti pro nanášení ve vrstvách. Cílem diplomové práce je, na základě zevrubné rešerše podobných zařízení ve světě, zvolit princip a mechanizmus vytlačování hmoty s ohledem na její specifické vlastnosti (přilnavost, formovatelnost atp.). Dále vybrat optimální variantu řešení a tu konstrukčně zpracovat a otestovat s ohledem na reálné nasazení při 3D tisku.
Úkolem Vaší DP bude:
Provést rešerši současných extrudérů především pro keramické a příbuzné hmoty.
Zpracovat koncepční návrh extrudéru pro testování vhodných principů vytlačování dané hmoty ve variantách a vybrat optimální variantu.
Provést konstrukční řešení funkčního vzorku vybrané varianty, včetně případných výpočtů a výkresové dokumentace.
Zhotovený funkční vzorek otestovat a navrhnout úpravy pro efektivní extruzi při zachování kompaktnosti a vhodných vlastností vytlačované hmoty.
Zhodnotit výhody a nevýhody extrudéru a možnosti uplatnění principu v praxi.
Seznam doporučené literatury
[1] HOTAŘ V., M. STARÁ, V. MAKOVÁ. Present state of 3D printing from glass. Připravovaný text rešerše 3D tisku ze skla k vydání.
[2] HEN Z., Z. LI, J. LI, CH. LIU, CH. LAO, Y. FU, CH. LIU, Y. LI, P. WANG a Y. HE. 3D printing of ceramics: A review. Journal of the European Ceramic Society. 2019, 39(4), 661–687.
[3] HALUŠKA J. Návrh konstrukčního řešení 3D tiskárny pro tisk bio gelu. Liberec: Diplomová práce. Technická univerzita v Liberci. 2019.
[4] GIBSON I., D. ROSEN, B. STUCKER. Additive Manufacturing Technologies: 3D Printing, Rapid Prototyping, and Direct Digital Manufacturing. New York: Springer. 2014.
[5] RŮŽIČKA V. Návrh konstrukce 3D tiskárny pro uplatnění v oblasti gastronomie. Liberec: Diplomová práce. Technická univerzita v Liberci. 2016.
[6] Složení hmoty pro extruzi a její parametry.
Seznam doporučené literatury
[1] HOTAŘ V., M. STARÁ, V. MAKOVÁ. Present state of 3D printing from glass. Připravovaný text rešerše 3D tisku ze skla k vydání.
[2] HEN Z., Z. LI, J. LI, CH. LIU, CH. LAO, Y. FU, CH. LIU, Y. LI, P. WANG a Y. HE. 3D printing of ceramics: A review. Journal of the European Ceramic Society. 2019, 39(4), 661–687.
[3] HALUŠKA J. Návrh konstrukčního řešení 3D tiskárny pro tisk bio gelu. Liberec: Diplomová práce. Technická univerzita v Liberci. 2019.
[4] GIBSON I., D. ROSEN, B. STUCKER. Additive Manufacturing Technologies: 3D Printing, Rapid Prototyping, and Direct Digital Manufacturing. New York: Springer. 2014.
[5] RŮŽIČKA V. Návrh konstrukce 3D tiskárny pro uplatnění v oblasti gastronomie. Liberec: Diplomová práce. Technická univerzita v Liberci. 2016.
[6] Složení hmoty pro extruzi a její parametry.
Přílohy volně vložené
13 výkresů
Přílohy vázané v práci
-
Převzato z knihovny
Ano
Plný text práce
Přílohy
Posudek(y) oponenta
Hodnocení vedoucího
Záznam průběhu obhajoby
Průběh obhajoby je zveřejněn pouze přihlášenému uživateli.