Large-Scale Robotic 3D Printing of Polymer Composites

Simple item page
but.committeeprof. Ing. Martin Hartl, Ph.D. (předseda) Roberto Naboni (člen) Dr. Ena Lloret-Fritschi (člen) doc. Dr.techn. Ing. Jan Podroužek (člen) doc. Ing. Daniel Koutný, Ph.D. (člen)cs
but.defenceDP splňuje požadavky plynoucí z § 47 Zákona č.111/198 Sb. Zákona o vysokých školách a o změně a doplnění zákonů a z článku 42 Studijního a zkušebního řádu VUT v Brně. Obsahuje původní výsledky uveřejněné mj. ve třech článcích v impaktovaném časopise.cs
but.jazykangličtina (English)
but.programStroje a zařízenícs
but.resultpráce byla úspěšně obhájenacs
dc.contributor.advisorPaloušek, Daviden
dc.contributor.authorKrčma, Martinen
dc.contributor.refereeFritschi, Ena Lloreten
dc.contributor.refereeNaboni, Robertoen
dc.date.created2023cs
dc.description.abstractTato disertační práce se zabývá vývojem a výzkumem 3D tiskové metody pro velkorozměrový 3D tisk komplexních, funkčních objektů z recyklovaného polymerního kompozitu. První část práce je materiálově zaměřená, zabývá se složením kompozitu, procesními parametry, materiálovými vlastnostmi a degradací během 3D tisku. Výsledkem této části je publikace v indexovaném časopise, která srovnává materiálové vlastnosti a porozitu tištěných a litých vzorků. V průběhu práce jsou definovány problémy s 3D tiskem tohoto materiálu a je navrženo jejich řešení pomocí tiskových strategií. Druhá část disertační práce se zaměřuje na návrh, provedení a vyhodnocení těchto strategií. Na toto téma byly publikovány dva články, první zaměřený na aplikaci a porovnání víceosých 3D tiskových strategií a druhý, ve kterém je popsána nová metoda 3D tisku. Byly srovnány 4 metody, kombinující neplanární slicing a orientovaný 3D tisk, z pohledu kvality povrchu, obtížnosti zpracování a vystavitelnosti. Získané poznatky byly využity při návrhu zmíněné nové metody 3D tisku, založené na principu variace výšky vrstvy v kombinaci s reorientací tiskové hlavy pro zlepšení možností velkorozměrového 3D tisku objektů s jedním perimetrem, u kterých metoda umožnuje vystavitelnost převisů přes 80°.en
dc.description.abstractThe main goal of the thesis is research and development of a 3D printing process for large-scale printing of complex, functional objects from recycled polymer composites. The first part of the thesis is material-oriented, dealing with the composite makeup, processing parameters, material properties and their degradation during 3D printing. The results of this part are summarized in a journal article comparing the mechanical properties and porosity of printed and cast samples. During this part of the thesis, material processing problems are defined, and 3D printing strategies are proposed to solve or avoid them. The second part of the thesis then deals with the design, execution and evaluation of these strategies. This is split into two articles, the first one dealing with the application and evaluation of multiaxis 3D printing strategies, and a second that proposes a new printing method. Four methods were compared, combining nonplanar slicing and oriented 3D printing and evaluating the results in terms of buildability, processing difficulty and surface quality. The insights gained during this study were then used to inform the design of the new 3D printing method that makes use of intralayer height variations and tool reorientation to enhance single perimeter printing resulting in an increase in buildability for large-scale 3D printing to over 80° of overhang.cs
dc.description.markPcs
dc.identifier.citationKRČMA, M. Large-Scale Robotic 3D Printing of Polymer Composites [online]. Brno: Vysoké učení technické v Brně. Fakulta strojního inženýrství. 2023.cs
dc.identifier.other154836cs
dc.identifier.urihttp://hdl.handle.net/11012/214443
dc.language.isoencs
dc.publisherVysoké učení technické v Brně. Fakulta strojního inženýrstvícs
dc.rightsStandardní licenční smlouva - přístup k plnému textu bez omezenícs
dc.subjectExtruze materiáluen
dc.subjectVelkorozměrový 3D tisken
dc.subjectVíceosý 3D tisken
dc.subjectPolymerní betonen
dc.subjectKompoziten
dc.subjectMaterial extrusioncs
dc.subjectLarge scale 3D printingcs
dc.subjectMulti axis 3D printingcs
dc.subjectPolymer concretecs
dc.subjectCompositecs
dc.titleLarge-Scale Robotic 3D Printing of Polymer Compositesen
dc.title.alternativeLarge-Scale Robotic 3D Printing of Polymer Compositescs
dc.typeTextcs
dc.type.driverdoctoralThesisen
dc.type.evskpdizertační prácecs
dcterms.dateAccepted2023-10-24cs
dcterms.modified2023-11-07-11:03:58cs
eprints.affiliatedInstitution.facultyFakulta strojního inženýrstvícs
sync.item.dbid154836en
sync.item.dbtypeZPen
sync.item.insts2024.01.04 08:26:12en
sync.item.modts2024.01.02 19:48:53en
thesis.disciplineKonstrukční a procesní inženýrstvícs
thesis.grantorVysoké učení technické v Brně. Fakulta strojního inženýrství. Ústav konstruovánícs
thesis.levelDoktorskýcs
thesis.namePh.D.cs
Files
Original bundle
Now showing 1 - 5 of 6
Thumbnail Image
Name:
final-thesis.pdf
Size:
12.48 MB
Format:
Adobe Portable Document Format
Description:
final-thesis.pdf
Download
Thumbnail Image
Name:
thesis-1.pdf
Size:
1.3 MB
Format:
Adobe Portable Document Format
Description:
thesis-1.pdf
Download
Thumbnail Image
Name:
Posudek-Vedouci prace-stanovisko skolitele Krcma.pdf
Size:
119.11 KB
Format:
Adobe Portable Document Format
Description:
Posudek-Vedouci prace-stanovisko skolitele Krcma.pdf
Download
Thumbnail Image
Name:
Posudek-Oponent prace-LloretFritschiPhDReviewofDoctoralThesisKrcma_EL bez podpisu.pdf
Size:
306.37 KB
Format:
Adobe Portable Document Format
Description:
Posudek-Oponent prace-LloretFritschiPhDReviewofDoctoralThesisKrcma_EL bez podpisu.pdf
Download
Thumbnail Image
Name:
Posudek-Oponent prace-Naboni PhD Review Krcma bez podpisu.pdf
Size:
295.3 KB
Format:
Adobe Portable Document Format
Description:
Posudek-Oponent prace-Naboni PhD Review Krcma bez podpisu.pdf
Download
Collections
2023