RYGL, M. Metody povrchových úprav aplikované na vzorky vyrobené 3D tiskem a jejich analýza [online]. Brno: Vysoké učení technické v Brně. Fakulta strojního inženýrství. 2022.

Posudek vedoucího

Sedlák, Josef

Posuzovaná diplomová práce je zpracována v souladu se zadáním na výborné úrovni. Práce se mimo jiné zabývá zejména různými typy povrchových úprav aditivně vyrobených plastových vzorků a jejich komplexní analýzou s finálním doporučením pro praktická využití. Práce je rozdělena na dvě části – teoretickou a praktickou. V teoretické části je provedena charakteristika vybraných představitelů aditivních metod 3D tisku pracujících na základě různých materiálových skupenství, aplikovaným aditivním materiálům (konvenční, speciální) a dostupným metodám povrchových úprav. Součástí teorie je také charakteristika výběru a volby konkrétní kombinace aditivních materiálů (ABS, PLA, PolySmooth, PolyCast) a dokončovacích úprav s cílem dosažení minimálních hodnot parametrů drsnosti povrchu. Teoretická část práce je ukončena charakteristikou problematiky hodnocení parametrů drsnosti povrchu (2D profil drsnosti, 3D textura povrchu). Praktická část práce se zabývá přípravou zkušebních vzorků, vlastní výrobou s nastavením parametrů 3D tisku a návrhem dokončovacích úprav na takto vyrobených vzorcích. Součástí této praktické časti je rovněž volba parametrů povrchových úprav, provedená úprava zkušebních vzorků a měření vybraných parametrů drsnosti povrchu (2D profil drsnosti, 3D textura povrchu) se závislostí na různých úhlech sklonu. Práce je ukončena zhodnocením dosažených výsledů, ve kterém jsou mezi sebou porovnány všechny testované zkušební vzorky ze zvolených aditivních materiálů s cílem získání výsledného pořadí (bodové hodnocení dle různých kritérií) a celkovým doporučením pro různá praktická využití. Samotná práce ukázala, jakou zásadní roli při hodnocení povrchů vzorků hrají různé vlivy a jak důležité je pro jejich komplexní popis zvolit dostatečné množství hodnotících parametrů. Diplomant získával potřebné informace a podklady při pravidelných konzultacích na školním pracovišti, ale také na externí VaV organizaci, která se podílela na řešení uvedeného tématu. Získané informace maximálně zužitkoval v předložené práci. Po grafické stránce je práce zpracována na odpovídající úrovni. Podklady potřebné pro svoji práci diplomant čerpal z literárních, odborných, ale převážně z elektronických zdrojů, o které se také opírá. Při řešení diplomové práce postupoval diplomant správně. Prezentované výsledky jsou přesvědčivé a jsou přehledně uspořádány pomocí obrázků, tabulek a grafických závislostí. Práce je přehledná a srozumitelná. Z výše uvedených skutečností vyplývá, že diplomant splnil zadání v plném rozsahu, a proto doporučuji diplomovou práci k obhajobě.

Posudek oponenta

Dobrocký, David

Předložená práce diplomanta Bc. Michala Rygla se zabývá problematikou povrchových úprav součástí vyrobených z plastů s využitím 3D tisku a analýzou vlivu vybraných metod post-processingu na kvalitu jejich povrchu. Diplomová práce byla zpracována v rozsahu 81 stran. Práce obsahuje Úvod a dalších 7 základních kapitol, včetně Závěru. Součástí práce je celkem 74 obrázků, 27 tabulek a 10 příloh. Svým obsahem diplomová práce mírně přesahuje běžný rozsah, který je na tento typ prací kladen. V Úvodu diplomant hodnotí současný stav aditivní výroby a popisuje nejčastěji používané technologie 3D tisku FDM/FFF, spolu s používanými materiály filamentů. Dále se zmiňuje o nevýhodách 3D tisku plastů, a to zejména z hlediska kvality povrchu a popisuje možné způsoby jejího zlepšení. Nakonec definuje základní směřování diplomové práce, které je v souladu se zadanými cíli. První kapitola se zabývá rozborem zadání a popisuje základní mechanismy vzniku povrchu v průběhu 3D tisku, dále uvádí parametry, které zásadním způsobem ovlivňují kvalitu povrchu tištěných dílů. Kapitola druhá analyzuje současný stav poznání a zabývá se problematikou metod 3D tisku z hlediska stavu stavebního materiálu, dále popisuje metodu a princip FDM/FFF 3D tisku, včetně konstrukce tiskáren a materiálů používaných pro 3D tisk. Dílčí částí této kapitoly je uvedení a zhodnocení jednotlivých metod povrchových úprav, které dále diplomant využívá v rámci experimentální části práce. Diplomant se v rámci kapitoly zabývá i problematikou textury povrchu a popisuje základní 2D parametry profilu drsnosti a 3D plochy, kterými bude analyzovat povrchy tištěných vzorků. Ve třetí kapitole diplomant velice podrobně popisuje materiály a metody, které jsou použity pro vlastní experiment. V této kapitole dokumentuje postup při nastavení parametrů tisku, navrhuje výrobu a testování zkušebních vzorků spolu s aplikací povrchových úprav. Nakonec uvádí metodiku měření textury povrchu s uvedením použitých parametrů 2D profilu drsnosti a 3D plochy. Kapitola čtvrtá a pátá charakterizuje dosažené výsledky hodnocení textury povrchu zkušebních vzorků a technicko-ekonomické zhodnocení zvolených metod post-processingu. Stěžejní částí je analýza textury povrchu zkušebních vzorků, upravovaných zvolenými metodami post-processingu, s využitím 3D parametrů plochy a 2D parametrů profilu drsnosti. Výsledky jsou zpracovány formou grafů. Porovnávány jsou závislosti vybraných parametrů na úhlu sklonu měřených ploch zkušebních vzorků, dále jsou hodnoceny jednotlivé metody post-processingu a jejich vliv na změnu textury povrchu. Experimentální část je ukončena podrobnou ekonomickou analýzou náročnosti výroby vzorků a procesu vyhlazování (post-processingu). V šesté kapitole diplomant zhodnocuje dosažené výsledky, provádí komplexní bodové porovnání použitých metod a materiálů a vyvozuje praktická doporučení využitelná v průmyslové praxi. V Závěru jsou shrnuty jednotlivé dílčí části práce a stanoveno splnění cílů práce. Seznam použité literatury obsahuje 50 referencí, ve kterých se diplomant opírá o literární zdroje, doplněné o odborné články, internetové zdroje a normy. K práci mám následující připomínky, které jsou převážně formálního charakteru: • v názvu podkapitoly 5.3 Porovnání celkových nákladů výrobu vzorků chemickým leptáním – chybí předložka „na“; • diplomant někde používá ne zcela vhodná vyjádření – např. na str. 10 „může hýbat v rovině XZ“ – vhodnější by bylo sloveso „pohybovat“, na str. 11 slovo „limitace“ – vhodnější by bylo slovo „omezení“, na str. 11 slovo „naskýtá“ – vhodnější je „poskytuje“, na str. 12 spojení „výroba obráběním či frézováním polotovaru“ – frézování patří do obrábění, na str. 17 spojení „zlepšuje tisknutelnost, ale i snižuje křehkost“ – zde je nevhodně použit poměr odporovací, lépe by znělo „ a dále snižuje křehkost“, na str. 18 spojení „nepříjemný a toxický opar“ – spíše „zápach“, str. 21 spojení „redukce drsnosti“ – používá se „snížení drsnosti“, str. 26 slovní spojení „plošný profil“ – tento výraz neexistuje, profil je dvourozměrný, str. 28 výraz „funkcionality“ – spíše „funkčnosti“, str. 34 „neprojevuje se tzn. warping“ – místo tzn. má být tzv., na str. 46 „Z obr. 44 patrné“ – chybí sloveso „je“, na str. 55 ve větě „Dopomohly tak k analýze defektů a míře vyhlazení“ – má být „míry vyhlazení“, na str. 74 „nejmenší náklady“ – vhodnější je „nejnižší náklady“; • v práci není v mnoha případech dodržena norma ČSN ISO 690 při zápisu jednotek; • kvalita některých obrázků je nízká – viz obr. 18, obr. 25 – obr. 29; • v tabulce 10 je uvedená maximální rychlost vibračního žlabu v l/min – mělo by být doplněno, zda se jedná o objemovou průtokovou rychlost; • na několika místech jsou spojky na konci řádku – chybí pevná mezera; • výškové parametry profilu drsnosti povrchu jsou hodnoceny v ose Z ne v ose Y, jak je uvedeno na str. 57; • grafy na obr. 63 – obr. 72 jsou zavádějící a ne zcela přesně reflektují dosažené výsledky, vhodnější než spojnicové grafy se značkami by byla aproximace (proložení bodů křivkou – např. lineární regrese). Cílem diplomové práce bylo provést rešerši řešené problematiky, porovnat metody povrchových úprav vzorků vyrobených technologií 3D tisku, stanovit změny kvality povrchu v závislosti na použitém materiálu filamentu a metodě post-processingu a získat nové poznatky v oblasti zvýšení kvality povrchu tištěných dílů. Na základě dosažených výsledků lze konstatovat, že cíle stanovené zadáním diplomové práce byly splněny. Práce je po věcné, grafické i jazykové stránce zpracována pečlivě a na dobré úrovni. Výše vytýkané formální nedostatky nemají vliv na celkovou úroveň práce. Musím vyzdvihnout skutečnost, že práce je velmi čtivá, jednotlivé oddíly jsou logicky uspořádány a vzájemně na sebe navazují. Celkově má diplomová práce velmi dobrou odbornou úroveň a výsledky lze aplikovat do průmyslové praxe. Diplomovou práci Bc. Michala Rygla doporučuji k obhajobě.

eVSKP id 140247