Návrh extrudéru a experimentálního materiálu pro tisk poloroztaveným kovem

Abstract

Táto bakalárska práca sa zoberá možnosťami použitia kovových materiálov pri 3D tlači metódou FDM. V teoretickej časti práce je uvedený prehľad dostupných metód 3D tlače pracujúcich s kovovými materiálmi. Dodatočne je pozornosť venovaná aj alternatívnym metódam tlače založeným na thixocastingu a rheocastingu. Prvá experimentálna časť obsahuje návrh vhodných zliatin pre 3D tlač polotuhým materiálom. Zliatiny boli podrobené analýzam, ktoré poskytli bližšie informácie o mikroštruktúre, chemickom zložení a o dejoch prebiehajúcich pri ochladzovaní tavenín jednotlivých zliatina. Výsledky týchto analýz viedli k voľbe zliatiny použitej pri skúšobnej tlači metódou FDM. Podľa informácií získaných z výskumných prác iných autorov bol v druhej časti prace navrhnutý extrúder. Konštrukcia 3D tlačiarne sa odvíjala od neho. Experimenty tlače priniesli čiastočné výsledky v podobe malých objemov vytlačeného materiálu. Tieto vzorky boli ďalej analyzované a výsledky boli súhrne diskutované v záverečnej časti práce.This bachelor thesis deals with the possibilities of using metallic materials for FDM 3D printing. An overview of the available metallic 3D printing methods is presented in the theoretical part of this thesis. In addition, attention is paid to alternative 3D printing methods based on thixocasting and rheocasting. The first experimental part focuses on the design of suitable alloys that could be used for semi-solid 3D printing. The alloys were subjected to analyses that provide more detailed information on the microstructure, chemical composition and processes that take place during the cooling of the melt of each alloy. The results of these analyses led to the selection of the alloy used in the FDM 3D printing trial. According to information obtained from the research work of other authors, an extruder was designed in the second part of the thesis. The design of the 3D printer was derived from the extruder. The results of the experimental print were only partially successful, However, this provided valuable information for further extruder design modifications and more material analysis data about the printed material.