Speciální měření v oblasti 3D tisku

Jiří ČECH

Bachelor's thesis

Special measurements in the field of 3D printing

Abstract:

Bakalářská práce se zaměřuje na využití 3D tisku v oblasti měření se specifickým zaměřením na průsvitnost. V rámci výzkumu byly vytvořeny vzorky, na kterých se zkoumá, jaké parametry 3D tisku mají vliv na průsvitnost vzorků. Vzorky jsou tisknuty za různých teplot trysky, rychlosti tisku, výšky vrstev a dalších parametrů. Úkolem bakalářské práce byla konstrukce a optimalizace měřícího zařízení, za použití aditivních technologií pro snížení nákladů na výrobu. Měřící zařízení je založeno na kulovém integrátoru, což je specializované zařízení používané pro měření různých optických vlastností materiálů. Hlavním přínosem této práce je úspěšný návrh a výroba zařízení, které splňuje specifické požadavky dané vlastnostmi vzorků, pro které bylo určeno. Měřící zařízení nevykazuje hodnoty překračující 100 % průsvitnosti na rozdíl od jeho prototypu kde hodnoty průsvitnosti mnohdy přesahovaly i 120 %. Tato nepřesnost vznikla v důsledku absence rozptylu světla před senzorem, proto bylo zhotoveno nové zařízení na bázi kulového integrátoru. Zařízení bylo testováno na třech vzorcích, na kterých bylo při prototypovém měření naměřeno přes 100 % průsvitnosti. Nové měřící zařízení již takové chyby nevykazuje. U těchto konkrétních vzorků vykazuje průsvitnost 85, 74 a 85 % oproti prototypovému měření, kde tyto vzorky běžně překračovaly 120%.

Abstract:

The bachelor thesis focuses on the use of 3D printing in the field of measurement with a specific focus on translucency. Samples have been created to investigate which 3D printing parameters affect the translucency of the samples. The samples are printed under different nozzle temperatures, printing speeds, layer heights and other parameters. The task of the bachelor thesis was the design and optimization of the measuring equipment, using additive technologies to reduce the cost of production. The measuring device is based on an integrating sphere, which is a specialized device used for measuring various optical properties of materials. The main contribution of this work is the successful design and manufacture of a device that meets the specific requirements given by the properties of the samples for which it was intended. The measuring device does not display values exceeding 100 % transparency, unlike its prototype where values of transparency often exceeded 120 %. This inaccuracy was due to the lack of light scattering in front of the sensor, so a new device was made based on the spherical integrator. The device was tested on three samples, on which the prototype measurements yielded a translucency of over 100 %. The new measuring device no longer exhibits such errors. These particular samples show translucencies of 85, 74 and 85 % compared to the prototype measurement where these samples normally exceeded 120 %.

Keywords

3D tisk, průsvitnost, měření, kulový integrátor

Language used: Czech

Date on which the thesis was submitted / produced: 19. 4. 2023

Thesis defence

• Supervisor: Mgr. Pavel Černý, Ph.D.

UNIVERSITY OF SOUTH BOHEMIA IN ČESKÉ BUDĚJOVICE

Faculty of Education

Bachelor programme / field:
Specialization in pedagogy / Fundamentals of manufacturing engineering for education