Návrh a testování kompozitního materiálu pro DLP 3D tisk

Abstract

Aditívna výroba, najmä 3D tlač, sa neustále vyvíja aj v kombinácii s kompozitnými materiálmi, čo umožňuje spájať výhody flexibilnej výroby s vynikajúcimi vlastnosťami týchto materiálov. Cieľom tejto diplomovej práce je poskytnúť podrobný prehľad hlavných metodík používaných v oblasti 3D tlače kompozitných materiálov so zameraním na konkrétnu techniku primiešavania práškových plnív do resinu. Práca sa zaoberá analýzou vplyvu týchto kompozitných zložiek na mechanické vlastnosti výsledného materiálu, pričom sa skúma ako rôzne objemové percento kompozitu ovplyvňuje správanie materiálu počas tlače. V teoretickej časti sú predstavené základné princípy 3D DLP tlače a použitie kompozitných materiálov v tejto technológii. Praktická časť sa zameriava na vývoj a testovanie vzoriek materiálov vyrobených s rôznymi pomermi kompozitov v epoxidovej živici. Tieto vzorky následne podliehali mechanickému namáhaniu, pričom boli analyzované ich výsledné mechanické vlastnosti, čím sa získali cenné údaje o vhodnosti jednotlivých kombinácií kompozitov pre špecifické aplikácie v oblasti aditívnej výroby.

Additive manufacturing, particularly 3D printing, is continuously evolving, also in combination with composite materials, which enables the fusion of flexible production capabilities with the exceptional properties of these materials. The aim of this thesis is to provide a detailed overview of the main methodologies used in 3D printing of composite materials, focusing on the specific technique of incorporating powdered fillers into resin. The study examines the impact of these composite components on mechanical properties of the resulting material, analyzing how varying volume percentages of the composite influence material behavior during printing. The theoretical section presents the basic principles of 3D DLP printing and the use of composite materials in this technology, while the practical section focuses on the development and testing of material samples made with various composite ratios in epoxy resin. These samples were subjected to mechanical testing, and their resulting mechanical properties were analyzed, yielding valuable data on the suitability of specific composite combinations for targeted applications in additive manufacturing.