Návrh automatizované vyhřívané pece pro testování FDM výtisků

Jan Kodýtek

Bachelor's thesis

Design of an automated heated oven for testing FDM prints

Abstract:

Tato bakalářská práce se zabývá rozborem, návrhem, konstrukcí a následnou optimalizací speciální pece pro tepelnou úpravu a testování výrobků vyrobených aditivní technologií 3D tisku. První část práce se zabývá literární rešerší aktuálně dostupných průmyslových a DIY (Do It Yourself) řešení. Na základě provedené rešerše je navrženo vlastní řešení vycházející z DIY projektů pro reflow pece, jež jsou využívány především v elektrotechnickém odvětví pro průmyslové pájení součástek. Řízení pece je realizováno pomocí mikrokontroléru ESP32 a operačního systému FreeRTOS. Všechny potřebné mechanické součásti byly vymodelované v programu SolidWorks a následně vyrobeny buď pomocí 3D tisku či konvenčními metodami obrábění. Součástí práce je také systém řízení pece, který je spuštěn na uvedeném mikrokontroléru, běží v režimu access point a je tedy možné se k němu vzdáleně připojit. Popisovaný systém řízení také umožňuje tvorbu vlastních předdefinovaných teplotních profilů, které je možné opakovaně používat. Navržené řešení bylo následně testováno s uspokojivými výsledky.

Abstract:

This bachelor thesis deals with the analysis, design, construction and optimization of a special furnace for heat treatment and testing of products manufactured by additive 3D printing technology. The first part of the thesis deals with a literature search of currently available industrial and DYI solutions. Based on the conducted research, a custom solution is proposed based on DIY (Do It Yourself) reflow oven projects, which are mainly used in the electronics sector for industrial soldering of components. The control of the furnace is implemented using ESP32 microcontroller and FreeRTOS operating system. All the necessary mechanical components were modelled in SolidWorks software and then manufactured either by 3D printing or conventional machining methods. The work also includes an oven control system that runs on the mentioned microcontroller, runing in access point mode and can therefore be remotely connected to it. The described control system also allows for the creation of custom predefined temperature profiles that can be reused. The proposed solution was subsequently tested with satisfactory results.

Keywords

automatizace, FDM, post-procesing, 3D tisk, pec, mikrokontroler, EPS32

Keywords

automatization, FDM, post-procesing, 3D printing, oven, microcontroller, ESP32

Language used: Czech

Date on which the thesis was submitted / produced: 7. 5. 2023

Thesis defence

• Date of defence: 27. 6. 2023
• Supervisor: Ing. Vlastimil Slaný, Ph.D.
• Reader: Josef Los, Ph.D.

Mendel University in Brno

Faculty of AgriSciences

Bachelor programme / field:
Engineering Informatics / Automation Control and Informatics