3D tisk fotopolymerního kovového materiálu pomocí technologie DLP

Lukáš Volejník

Bachelor's thesis

3D printing of fotopolymer metal material by DLP technology

Anotácia:

Technologie stereolitografie je jednou z metod 3D tisku, která je používána pro výrobu relativně malých, ale detailních součástí. Principem této metody je vytvrzování teku-tého fotopolymeru v jednotlivých vrstvách pomocí světelného záření. Fotopolymer může obsahovat různé příměsi. Typickou příměsí může být kov či keramika, které dále umožňují širší použití, než čistý fotopolymer. Technologie DLP, která je v této práci používána, je metoda velmi podobná metodě SLA, pro vytvrzení fotopolymeru je pou-žíván UV projektor. Pro tisk fotopolymeru s příměsí kovu je potřeba velká intenzita UV světla pro jeho dostatečné vytvrzení. Díky kovovým částicím je možné získat magnetické modely. Tisk kovového materiálu je velmi náročný na dobu tisku. Takto vytisknutému modelu se říká zelená součást ("green body"). Zelená součást je model, který ještě není hotový a je třeba jeho další úprava. V první řadě je model po-třeba očistit od přebytečného polymeru. Dalším krokem, pokud je to potřeba, je vytvr-zení v UV komoře. Posledním krokem je vypalování a spékání. Vypalování je proces, v němž dochází k vypalování polymeru. Spékání je proces, ve kterém dochází ke spé-kání kovových částic, a je potřeba ho provádět bez přítomnosti kyslíku, protože jinak dochází k oxidaci. Během experimentů se podařilo zjistit optimální parametry pro tisk a téměř dokonalé podmínky pro jeho tepelné zpracování, které jsou detailně popsány v praktické části práce.

Abstract:

Stereolithography technology is one of the methods of 3D printing, which is used for the production of small detailed components. The principle of this method is the for-mation of a liquid photopolymer in individual layers by means of light radiation. The photopolymer may contain various additives. Typical direct uses may be metal or ce-ramics, which can be used more widely than pure photopolymer. DLP technology used in this work is a method very similar to the SLA method, a UV projector is used to cure the photopolymer. For direct metal photopolymer printing, a high intensity of UV light is advantageous for its sufficient formation. Thanks to metal direct images, mag-netic models are possible, it is possible to redeem by a time that is very high when printing a photopolymer with a metal admixture. A printable model is called a green part ("green body"). The green part is a model that is not yet hot and is another modification. In the first place, it is possible to eliminate excess polymer, which is suitable for ultraviolet radiation, where it is necessary to perform curing in a UV chamber, the last and more endangered is to turn off and sin-ter. Burning is the process used to burn a polymer. Sintering is a process in which harmful substances are sintered. Sintering is desirable without damaging the oxygen, which then oxidizes. During the experiments, it was possible to obtain optimal param-eters for printing and perfect conditions for its heat treatment, which are described in detail in the personal parts of the work.

Kľúčové slová

3D tisk, DLP, SL, Kov

Jazyk práce: Czech

Datum vytvoření / odevzdání či podání práce: 16. 7. 2020

Obhajoba závěrečné práce

• Vedúci: Ing. Iaroslav Kovalenko, Ph.D.

Technical University of Liberec

Faculty of Mechanical Engineering

Bachelor programme / odbor:
Mechanical Engineering / Mechanical Engineering