Návrh a konstrukce 3D tiskárny

Bc. Martin Frydrych

Bachelor's thesis

Design and construction of 3D printer

Abstract:

Tato bakalářská práce se zabývá návrhem a konstrukcí 3D tiskárny. Cílem práce je vytvořit levnou a spolehlivou 3D tiskárnu s velkým pracovním prostorem. Návrh tiskárny vychází z otevřeného komunitního projektu RepRap. Tiskárna by měla sloužit pro tisk jednoduchých, plastových, mechanických, prototypových dílů pro různé stroje, u kterých není vyžadována veliká přesnost. Rešeršní část práce poskytuje přehled o technologiích 3D tisku, o materiálech používaných pro 3D tisk, o typech používaných konstrukcí a o podpůrných softwarových prostředcích. Konstrukční část je zaměřena na popis použitých hardwarových komponent a na výběr vhodné elektroniky. Pro elektrickou část je navržena rozšiřující deska plošného spoje pro zapojení většího počtu řadičů krokových motorů. Součástí je postup pro získání a úpravu firmwaru. Závěrečná část se věnuje přípravě tiskárny pro tisk a následnou údržbu, dále se zabývá tvorbou výrobních dat z 3D modelů, a popisuje průběh tisku. Výsledkem je funkční 3D tiskárna, která je svoji kvalitou srovnatelná s podobnými komerčními 3D tiskárnami, které jsou určené pro domácí použití.

Abstract:

This bachelor thesis deals with design and construction of 3D printer. The aim of the thesis is to create a cheap and reliable 3D printer with a large workspace. The design of the printer is based on the open community project RepRap. The printer should be used to print simple, plastic, mechanical, prototype parts for various machines that do not require high precision. The theoretical part of the thesis provides an overview about 3D printing technologies, materials used for 3D printing, types of structure used and about supporting software tools. The construction part is focused on describing used hardware components and on choosing suitable electronics. For the electric part is designed expanding PCB board for wiring more stepper motor drivers. It also includes a procedure for obtaining and modifying firmware. The final part focuses on preparing the printer for printing and subsequent maintenance, next it deals with the creation of manufacturing data from 3D models and it describe printing process. The result is a functional printer that is comparable to similar commercial 3D printers that is designed for home use.

Keywords

CNC stroj, aditivní technologie, Fused Filament Fabrication, 3D tiskárna, RepRap, řadiče krokových motorů

Language used: Czech

Date on which the thesis was submitted / produced: 15. 5. 2017

Thesis defence

• Date of defence: 14. 6. 2017
• Supervisor: Ing. Tomáš Martinec, Ph.D.

Technical University of Liberec

Faculty of Mechatronics, Informatics and Interdisciplinary Studies

Bachelor programme / field:
Electrical Engineering and Informatics / Electronic Information and Control Systems