Több szabadságfokú FFF alapú 3D nyomtatási technológia fejlesztése
Több szabadságfokú, FFF alapú 3D nyomtatási technológia fejlesztése
Kiss Bálint BSc IV. évf.
e-mail: kissbalint98@gmail.com
Konzulens: Dr. Kovács Norbert Krisztián, Polimertechnika Tanszék
e-mail: kovacsn@pt.bme.hu
Tóth Csenge, Polimertechnika Tanszék, e-mail: tothcs@pt.bme.hu
Gombos Ákos, FETI Kft., e-mail: a.gombos@feti.hu
Az additív gyártástechnológiának nevezett eljárások eredete az 1980-as évekre vezethető vissza, amelyek az azóta eltelt több mint harminc év alatt hatalmas fejlődésen mentek keresztül. Eleinte ezeket az eljárásokat gyors prototípusgyártásra használták, az így létrehozott prototípusok egyetlen funkciója pusztán az ötletek, koncepciók kézzelfogható modellel történő szemléltetése volt [1,3]. Napjainkban már ezeket a technológiákat széles körben alkalmazzák végtermékek gyártására az élet különböző területén, mint például az autóipar, repüléstechnika, az orvostechnika, vagy a ruhaipar, a közeljövőben azonban a technológia folyamatos fejlődése miatt még rengeteg, eddig felderítetlen lehetséges felhasználási terület is napvilágra kerülhet. Ezekkel az eljárásokkal sokféle anyagot fel tudunk dolgozni, a fémektől és polimerektől kezdve a kerámiákon és kompozitokon át, egészen az ételek létrehozására alkalmas olyan anyagokig is mint a csokoládé, vagy a hús [2].
Az egyik legelterjedtebb additív gyártástechnológia az ömledékrétegezés (röviden Fused Filament Fabrication). A gépek könnyű üzemeltethetőségének és alacsony árának köszönhetően mára már több háztartásban is megtalálhatók FFF típusú 3D nyomtatók. Az FFF típusú gépek egy hőre lágyuló polimerszálat (úgynevezett filamentet) megömlesztve, majd azt a fúvókán keresztülsajtolva juttatják el az anyagot a munkatér megfelelő pontjába. A termék egy 3D modell alapján, rétegről rétegre épül fel [1, 4]. Ez az építkezési technika és a lineáris 3 tengelyes gépek használata azonban korlátozza a lehetőségeinket. A felületi érdesség görbült felületeken nagy, bizonyos geometriák csak külön támasztórendszerekkel építhetők fel, ezen kívül az elkészült munkadarabhoz később már nem lehet más részegységeket hozzáépíteni az ütközések miatt.
A TDK dolgozatom célja, hogy megoldást keressek az imént említett problémákra egy többszabadságfokú univerzális robotkar használatával. Munkám során vizsgálom a robotkarral való 3D nyomtatás lehetőségeit amely során elemzem a gyártás-előkészítés sajátosságait és a nyomtathatósági követelményeket is. A fejlesztés által a rétegről rétegre történő építkezési elvtől eltérő technikákat felhasználva az elérhető felületi minőség javulásán kívül a termék akár külső héjjal vagy egyéb részegységekkel utólagosan is kiegészíthető lehet.
Irodalom:
[1] Dunai, A., & Dr. Macskási, L. (2003). Műanyagok fröccsöntése. Budapest: Lexica Kft.
[2] Shahrubudin, N., Lee, T. C., & Ramlan, R. (2019). An Overview on 3D Printing Technology: Technological, Materials, and Applications. In Procedia Manufacturing 35 (old.: 1286-1296). Malaysia: Elsevier B.V.
[3] Urhal, P., Weightman, A., Bartolo, P., & Diver, C. (2019). Robot assisted additive manufacturing: A review. In L. Wang, Robotics and Computer Integrated Manufacturing (old.: 335-345). School of Mechanical Aerospace and Civil Engineering, The University of Manchester, UK: Elsevier Ltd.
[4] Czvikovszky, T., Nagy, P., & Gaál, J. (2007). A polimertechnika alapjai. Budapest.
szerző
-
Kiss Bálint
Gépészmérnöki alapszak (BSc)
alapképzés (BA/BSc)
konzulensek
-
Dr. Kovács Norbert Krisztián
adjunktus, Polimertechnika Tanszék -
Tóth Csenge
Doktorandusz, Polimertechnika Tanszék -
Gombos Ákos
óraadó tanársegéd, Műszaki Mechanikai Tanszék
