| Title: | 3D tisk - nové možnosti ve výuce technických předmětů |
| Other Titles: | 3D printing - new possibilities in technical education |
| Authors: | Moc, Pavel |
| Advisor: | Krotký, Jan |
| Referee: | Korytář, Jindřich |
| Issue Date: | 2015 |
| Publisher: | Západočeská univerzita v Plzni |
| Document type: | diplomová práce |
| URI: | http://hdl.handle.net/11025/19818 |
| Keywords: | 3d tisk;plast abs;plast pla;elektronika;vyhřívání;regulace;tisk zbraní;tisk dílů |
| Keywords in different language: | 3d printing;plastic abs;pla plastic;electronics;heating;control;weapons printing;printing parts |
| Abstract: | Použití 3d tiskárny sebou nepřináší jen pozitivní a zábavnou činnost. Zároveň klade na obsluhu mnohé nároky v teoretických znalostech, ale i v mnoha technických dovednostech. Při vlastním použití 3D tiskárny a tisku pomocí plastu PLA nastal problém s vnitřním pnutím v materiálu, který vyústil v jeho finální prohnutí. Takový výrobek bylo obtížné použít, mnohdy to bylo i nemožné. Při hledání řešení v literatuře a osobní konzultaci s dalšími uživateli vznikla hypotéza, která se stala námětem této práce. Vzniklá hypotéza předpokládá vliv teploty podložky 3D tiskárny na vnitřní pnutí v tisknutém výrobku. Takové pnutí by se s rostoucí teplotou mělo snižovat až na nulovou mez, popřípadě minimálně přijatelnou mez. Výsledkem by měl být výrobek, který se vejde do přijatelných rozměrových tolerancí a jeho základna je rovná. Pro samotné ověření hypotézy na několika experimentech však bylo nejprve zapotřebí vyřešit technicky vyhřívání samotné tiskárny. Toto řešení bylo zpočátku koncepčně navrhnuto a prakticky vyřešeno. Bohužel při vlastním technickém řešení došlo k několika drobným úpravám, ale na samotné podstatě řešení se nic zásadního nezměnilo. Výsledkem je vyhřívací podložka, která je umístěna pod vlastní podložkou, kde probíhá tisk. Vše je napájeno elektricky a jako další krok bylo zapotřebí vyřešit teplotní regulaci, díky které bylo možno provést několik experimentů s tiskem při různých teplotách. Vlastní regulační zařízení bylo vyřešeno pomocí PDI regulátoru s reléovým výstupem, jež spíná a vypíná vyhřívací podložku. Po sérii experimentů na základě hypotézy došlo k nalezení vhodné teploty, ale během experimentů se objevila další komplikace v podobě natavení několika prvních vrstev 3D tisku. Čím byla teplota vyšší, tím bylo pnutí v materiálu výrobku nižší, ale při rostoucí teplotě stoupala nepřesnost tisknutého výrobku. Přesněji zadaná výška výrobku se snižovala, ostatní rozměry zůstaly zachovány. Výsledkem je tak jistý kompromis ve výsledné teplotě a zároveň několik dalších námětů na případné další zkoumání. |
| Abstract in different language: | Working with 3D printers is not only a funny and positive activity. Their operation requires a lot of theoretical knowledge and technical skills as well. When using the 3D printer with PLA plastic, there was a problem with internal strain in the material that finally caused its buckling. Such product would be almost unusable. When searching for a solution in literature and other reference materials and upon consultations with other users, a hypothesis was proposed that became later the main topic of this thesis. This hypothesis assumes that the temperature of the 3D printer base plate affects the internal strain in the printed product. As the temperature increases, the internal strain should decrease up to zero, or at least to a minimum acceptable limit. The resulting product should meet the acceptable dimensional tolerances and its base plate should be flat. To verify the hypothesis by a couple of experiments, it was necessary to find a technical solution for the heating of the printer. A conceptual design of the solution was created and put in practice. A couple of minor alterations of the technical solution were made; however, the basic concept remained unchanged. The resulting product is a heating plate that is placed under the printer's base plate during printing. The device is electrically powered. It was also necessary to find a solution for thermal regulation that would support printing at different temperatures. The resulting temperature control device used a PID controller with a relay output that switched the heating plate on and off. After a series of experiments based upon the hypothesis, the appropriate temperature was found; however, a couple of initial 3D-printed layers were melting down, i. e. another complication arose. The higher the temperature, the less significant was the internal strain in the printed material; however, high temperatures increased the inaccuracy of the printed products. The specific height of the product was lower and the other dimensions were retained. The result is a certain compromise regarding resulting temperature and a couple of topics and suggestions to be explored. |
| Rights: | Plný text práce je přístupný bez omezení. |
| Appears in Collections: | Diplomové práce / Theses (KMT) |
Files in This Item:
| File | Description | Size | Format | |
|---|---|---|---|---|
| Diplomova_prace_Moc.pdf | Plný text práce | 6,53 MB | Adobe PDF | View/Open |
| vedouci-Hodnoceni vedouciho DP_Moc.pdf | Posudek vedoucího práce | 47,01 kB | Adobe PDF | View/Open |
| oponent-Posudek op Moc.pdf | Posudek oponenta práce | 81,53 kB | Adobe PDF | View/Open |
| obhajoba-Moc protokol100.pdf | Průběh obhajoby práce | 145,12 kB | Adobe PDF | View/Open |
Please use this identifier to cite or link to this item:
http://hdl.handle.net/11025/19818Items in DSpace are protected by copyright, with all rights reserved, unless otherwise indicated.