Detail předmětu
Aditivní technologie
FSI-ZAT-A Ak. rok: 2023/2024 Zimní semestr
Předmět seznamuje studenty s progresivní oblastí aditivní výroby kovových, plastových a stavebních výrobků. Studenti získají praktické zkušenosti se simulací výroby a přípravou dat pro 3D tisk. Pozornost je věnována pochopení konstrukčních pravidel, technologických limitů a produkčního řetězce aditivní výroby. Předmět integruje znalosti získané v předmětech zaměřených na materiálové vědy, CAD modelování, MKP a simulace a konstruování strojů a mechanismů.
Jazyk výuky
angličtina
Počet kreditů
4
Garant předmětu
Zajišťuje ústav
Vstupní znalosti
Předpokládají se znalosti z oblasti CAD systémů (CATIA, Creo Parametric, Rhinoceros, Inventor), základů materiálových věd, pevnosti pružnosti, inženýrských výpočtů pomocí metody konečných prvků (ANSYS).
Pravidla hodnocení a ukončení předmětu
Podmínky udělení zápočtu: prezentace výsledků dosažených v laboratorních cvičeních (max. 60 bodů).
Podmínky získání zkoušky:
- absolvování teoretického testu (max. 40 bodů),
- celkem je možno získat až 100 bodů,
- výsledná klasifikace se určí podle stupnice ECTS.
Účast na přednáškách je doporučená, účast na cvičeních a laboratorních cvičeních je povinná a kontrolovaná vyučujícím. Náhrada zameškané výuky je v kompetenci vedoucího cvičení.
Učební cíle
Absolventi budou schopni navrhnout, zpracovat a vyrobit díl pomocí aditivní výroby. Porozumí konstrukčním pravidlům, výrobním limitům a využití netradičních konstrukčních prvků jako jsou struktury.
Schopnost navrhovat a realizovat díly pro aditivní výrobu.
Znalost metod přípravy výrobních dat pro aditivní výrobu.
Znalost simulačních softwarových nástrojů pro ověření vyrobitelnosti.
Schopnost analyzovat výrobní problémy a vady.
Schopnost předcházet výrobním vadám vhodnou konstrukcí.
Znalost principů aditivních technologií na inženýrské úrovni.
Použití předmětu ve studijních plánech
Program N-KSI-P: Konstrukční inženýrství, magisterský navazující, povinný
Program N-PDS-P: Průmyslový design ve strojírenství, magisterský navazující, povinný
Program N-ENG-A: Mechanical Engineering, magisterský navazující, povinný
Typ (způsob) výuky
Přednáška
16 hod., nepovinná
Vyučující / Lektor
Osnova
– Úvod do problematiky aditivní výroby – historie, princip, normy.
- Proces aditivní výroby a jednotlivé technologie – kovy, plasty, stavební materiály.
- Konstrukční pravidla pro AM díly.
- Aditivní výroba kovových dílů – produkční řetězec, materiál, kontrola výroby, fyzikální podstata, disipace energie, podpory
- Aditivní výroba kovových dílů – výrobní vady, post-processing, vlastnosti materiálů, vliv orientace.
- Aditivní výroba plastových dílů – technologie a fyzikální podstata, materiály, dimenzování, rozdíly v technologiích, vhodnost použití, výrobní vady, mechanické vlastnosti.
- Nekonvenční strukturní AM prvky – periodické minimální plochy, prutové struktury, mřížkové struktury, mechanické vlastnosti, dynamické vlastnosti, výrobní limity.
- Případové studie, příklady z praxe, smysluplné využití AM, dopad na ekonomiku.
Laboratorní cvičení
16 hod., povinná
Vyučující / Lektor
Osnova
– Aditivní výroba tahových vzorků technologií FDM a SLA
- Vyhodnocení a analýza mechanických vlastností vzorků
- Realizace polymerního dílu technologií FDM a SLA
- Ověření mechanických vlastností dílu pomocí posuvného standu
- Představení laboratoře pro aditivní výrobu z kovů
- Post-processing aditivně vyráběných kovových dílů
- 3D digitalizace vyrobeného dílu, vyhodnocení hmotnosti a relativní hustoty
- Komparace geometrických odchylek výrobku a CAD modelu
Cvičení s počítačovou podporou
16 hod., povinná
Vyučující / Lektor
Osnova
– Příprava dat na plastový 3D tisk
- Základní zpracování polygonálních dat
- Podpory a generování výrobních dat
- Konstrukční pravidla pro navrhování aditivně vyráběných dílů
- Tvarová optimalizace dílu
- Simulace procesu aditivní výroby
- Predikce deformací na konkrétní vyráběné součásti
- Porovnání výrobních odchylek reálné součásti a simulace