HELIENEK, M. Rozšíření 3D tiskárny o speciální tiskovou hlavu [online]. Brno: Vysoké učení technické v Brně. Fakulta strojního inženýrství. 2017.

Posudek vedoucího

Bradáč, František

Student splnil s menším úspěchem všechny body zadání diplomové práce vyjma algoritmu přípravy barev v tiskové hlavě. Některé navržené způsoby řešení jsou ovšem dosti problematické. U výměny vedení osy Y str. 51 je navržena dle katalogového čísla osa, která je již vybavena servomotorem. Tato osa je navíc vybavena absolutním odměřováním. Diplomantem aktuálně navržené komponenty řídicího systému neumožňují absolutní odměřování připojit a zpracovat. Další nepřesností je výběr motoru Beckhoff na straně 54. Motor s typovým označením AM3032C (chybí zde ovšem další čísla, definující podrobněji navrhovaný motor – typ hřídele, odměřování, případně přítomnost brzdy) nelze pravděpodobně k vybrané ose, vzhledem ke svým připojovacím rozměrům dle katalogového listu, připojit. Jelikož není přiložen model v univerzálním formátu dat nebylo možno toto ověřit. Další problémy mohou nastat s připojením odměřování vzhledem k navrženému blokovému schématu na straně 68, jelikož chybí doplňková čísla motoru, která definují právě implementovaný snímač. Tento nedostatek se objevuje i u návrhu motoru pro osu X. U volby motoru pro osu X, na straně 58, diplomant navrhuje výměnu za motor s typovým označením AM3033C. Toto ovšem není možné, jelikož aktuálně použitá osa, která bohužel v diplomové práci není popsána, neumožňuje, vzhledem k přípojným rozměrům, tento motor použít. Ve schématu na obr. 38 a obr. 46 je navržen způsob připojení a regulace hot-endu a hot-bedu, ovšem nikde v práci není informace, kde se bude teplota snímat a jaké jsou plánovány snímací senzory. Ve schématu jsou snímače připojeny na standartní kartu analogových vstupů 0-10V, což bude způsobovat velké problémy s výběrem teplotních čidel. Další problém lze nalézt na straně 62, kde je navrženo podepření osy X vedením od firmy Hiwin. Dle obr. 36, na straně 66, je vedení uloženo na dvou stojinách, bez jakéhokoliv podepření. Navíc dle sestavy je toto vedení děleno do 5 dílů, což znamená, že několik jeho částí „levituje“ v prostoru. Jelikož není přiložen model v univerzálním formátu dat nebylo možno toto ověřit. V diplomové práci chybí podrobnější popis programu, případně vývojového diagramu, který se nachází na straně 73. Zde chybí primárně popis algoritmu, jakým se bude připravovat objemové množství mixovaných jednotlivých barevných složek vzhledem k požadované barvě. A takto lze nalézt další nesrovnalosti v celé závěrečné práci. Práce je sice dost rozsáhlá, ale diplomant si nespojuje různé souvislosti ve vztahu ke voleným komponentům a jejich návaznostem. Pro dosažení bezproblémového využití výsledků v praxi bude potřeba, aby zlepšil své schopnosti interpretace dosažených výsledků a vyvozování jednoznačných závěrů. I přes výše uvedené připomínky doporučuji práci k obhajobě.

Posudek oponenta

Pavlík, Jan

Předložená diplomová práce se zabývá rozšířením 3D tiskárny o speciální tiskovou hlavu. Obsahem práce má být nejen speciální tisková hlava pro míchání barev, ale i doplnění tiskárny o frézovací vřeteno. V úvodní části práce autor prezentuje výsledky rešerše, která je relativně zdařilá. Jsou zde uvedeny jak základní principy, používané materiály, atd., tak i hybridní stroje využívající 3D tisku i frézování. Autor na úvodní část navazuje popisem současného stavu zařízení, jehož úpravou se má zabývat, tak i detailnímu popisu klíčových komponent. Dále autor navrhuje čtveřici variant řešení, které podrobuje systémové analýze, na jejichž výsledcích vybírá perspektivní variantu pro další zpracování. Autor pokračuje výpočtovou částí, kde v úvodu definuje nástroj pro frézování a jeho max. parametry pro obrábění. Výsledkem je moment na nástroji 0,2Nm a výkon vřetene 0,08W, což je hodnota zjevně nesprávná. Je realizována kontrola únosnosti a životnosti kuličkových šroubů a ověřeno dostatečné dimenzování pohonů. Pro osu Y je proveden návrh nové osy. Dále jsou popisovány nové komponenty, které rozšíří stávající zařízení. Mimo jiné extrudér, tisková hlava a vřeteno atd. Navržené vřeteno má výkon 250W a max. moment 0,08Nm, tedy pouze 40% předpokládaného momentu nutného pro obrábění se zvolenými parametry. Závěr práce je věnován řízení a to jak po stránce SW tak i HW. Autor při návrhu tiskové hlavy volí výkon topného tělesa 40W, tedy neprovádí výpočet jak je uvedeno v zadání. Je diskutabilní, zda instalovaný výkon při rozměrech hlavy bude dostačující. Konstrukce hlavy je značně jednoduchá a negarantuje spolehlivé mixování barevných materiálů, tak aby bylo dosaženo požadovaného efektu. Doplněné lineární vedení osy X nemá podepřenou kolejnici, tato řešení neposkytuje stabilitu a vyšší tuhost jak je požadováno. Výkresová dokumentace je na velmi nízké úrovni. Nesplňují některé formální náležitosti (protínání kótovací čáry, informace v razítku výkresu, nenormalizovaná měřítka výkresů např.: 1:3, atd.). Po obsahové stránce ve výkresech postrádám tolerance rozměrů, geometrické tolerance, drsnosti obráběných ploch, vhodně zvolené materiály (např. chladič z mat. C45 není ideální). U některých součástí není plně zakótována geometrie ani není uveden 3D model jako zdroj pro tisk. Autor v práci neřeší tuhost stolu, jehož současná konstrukce je vyhovující pro 3D tisk nikoliv však pro technologii frézování. Propracovanost a kompletnost modelu by mohla být na vyšší úrovni. Současně je nutné podotknout, že model na CD je dostupný pouze ve formátu pro Autodesk Inventor bez zpětné kompatibility. Toto je značně limitující. Je diskutabilní, zda bloková schémata z osmé kapitoly plní cíle zadání. Např. ze schématu zapojení není patrný počet vodičů, jejich průřez atd. Práce rovněž obsahuje množství překlepů a drobných chyb, které nepůsobí dobrým dojmem. Práci i přes značné množství nedostatků doporučuji k obhajobě.

eVSKP id 96738