Porovnání technologií 3D tisku z pohledu kvality a mechanických vlastností

Bc. Jakub Hylmar

Diplomová práce

Comparison of 3D printing technologies in terms of quality and mechanical properties

Anotace:

Diplomová práce na téma „Porovnání technologií 3D tisku z pohledu kvality a mechanických vlastností“ se ve své teoretické části zabývá přiblížením 3D tisku, jeho historie, jeho technologií a používaných materiálů. Je popsáno využití jednotlivých technologií 3D tisku FDM, SLA a MJP. Také jsou popsány mechanické zkoušky plastů. V praktické části je postup tisku zkušebních vzorků pro zkoušku tahem, tvrdosti a kvality z jednotlivých technologií 3D tisku a následně jsou tyto zkoušky vyhodnoceny. Porovnávali se vzorky nejen mezi technologiemi ale i samotné materiály pro technologie FDM a SLA. U technologie FDM se porovnávali materiály ABS, ASA a PC/ABS. Dále se zkoumal vliv vyhlazení vrstev pomocí ethylmethylketonem na tvrdost, tažnost a pevnost v tahu. U technologie SLA se zkoumal originální materiál RCP 30 od společnosti EnvisionTec a neoriginální, mnohem levnější materiál M70. Dále se zkoumala účinnost následného vytvrzení pomocí UV lampy na tvrdost. K porovnání mezi technologiemi byl u technologie MJP použit materiál VisiJet M5 MX. Zkoumala se také kvalita povrchu a vnitřní struktury mezi těmito technologiemi. Díky výsledkům zjištěným v praktické části bude možné určit, který z materiálů jednotlivých technologií vykazuje nejlepší mechanické vlastnosti a jak tyto vlastnosti ovlivňují následné úpravy (vyhlazení vrstev, vytvrzení). Výsledky z výzkumu kvality povrchu a vnitřní struktury objasní, která z technologií prokazuje nejvyšší kvalitu.

Abstract:

This thesis on the topic „Comparison of 3D printing technologies in terms of quality and mechanical properties“ in its theoretical part deals with history od 3D printing, its technologies and materials which are used. In theoretical part are also detailed described 3 technologies of 3D printing – FDM, SLA and MJP and mechanical test of the plastitc. In the practical part there is described procedure of printig samples which were used for hardness and quality testing. Samples were compared between the techniologies of the 3D printing and also were compared different materials for FDM and SLA technologies. The effect of layer smoothing with ethyl methyl ketone on hardness, ductility and tensile strength was further investigated. The SLA technology examined the original RCP 30 material from EnvisionTec and the non-original, much cheaper M70 material. Furthermore, the effectiveness of the subsequent curing with a UV lamp on hardness was investigated. VisiJet M5 MX was used for the MJP technology to compare the technologies. The surface quality and internal structure between these technologies were also examined. Thanks to the results which were found in the practical part of the thesis it will be able to determine which of the materials of invidual 3D printing technologies shows the best mechanical features and how there features affect subsequent modifications (layer smoothing, curing). The results of the research of surface quality and internal structure will clarify which of the technologies is the best.

Klíčová slova

kvalita, výzkum, 3D tisk, zkouška tahem, tvrdost

Keywords

3D printing, tensile test, hardness, quality, research

Jazyk práce: čeština

Datum vytvoření / odevzdání či podání práce: 31. 3. 2022

Obhajoba závěrečné práce

• Vedoucí: prof. Ing. Miroslav Müller, Ph.D.
• Oponent: Viktor Kolář, Ph.D.

Česká zemědělská univerzita v Praze

Technická fakulta

Magisterský studijní program / obor:
Zemědělské inženýrství / Inženýrství údržby