Rapid Prototyping a 3D digitalizace (FSI-YRP)

Akademický rok 2018/2019
Garant: doc. Ing. David Paloušek, Ph.D.  
Garantující pracoviště: ÚK všechny předměty garantované tímto pracovištěm
Jazyk výuky: čeština
Cíle předmětu:
Cílem předmětu je seznámit studenty s možnostmi využití 3D optické digitalizace, reversního inženýrství a technologiemi rapid prototyping v průmyslovém designu. Cíle je dosaženo výukou pokročilých softwarových nástrojů a praktickým využíváním technologií optického skenování prostorových objektů a 3D tisku plastových dílů.
Výstupy studia a kompetence:
Studenti budou schopni navrhovat a připravovat díly pro aditivní způsob výroby, zpracovat data naskenovaných 3D objektů a přetvořit je do plošných modelů využitelných pro další designérskou práci. Získané zkušenosti využijí při řešení diplomové práce, v doktorském studijním programu a v praxi pak při vývoji nových výrobků. Znalost aditivních technologií a optické digitalizace prospěje k rozšíření dovedností potřebných k realizací designových a předvýrobních modelů.
Prerekvizity:
Předpokládají se znalosti z oblasti CAD systémů, zejména Rhinoceros 3D.
Obsah předmětu (anotace):
V průběhu kurzu se studenti seznámí s metodami získávání a zpracování přesných 3D dat, které mohou sloužit jako základ pro reverzní inženýrství nebo jsou jedním z kroků v návrhovém procesu. Náplní kurzu jsou jak metody přesné optické digitalizace typické pro funkční díly, tak postupy 3D skenování ručním skenerem, určené pro ideové návrhy. Kurz pokračuje výukou metod zpracování naskenovaných dat s cílem poskytnout o nich dostatečně široký přehled důležitý pro budoucí praxi designéra. Po obecném seznámení s technologiemi 3D tisku (FDM, FFF, 3DP atd.) se studenti naučí připravovat data pro 3D tisk a realizují tiskovou úlohu.
Metody vyučování:
Výuka je zaměřena na praktické zvládnutí softwarových a hardwarových nástrojů. Probíhá formou cvičení orientovaných na praktické úlohy, měření a zpracování dat s cílem připravit a realizovat tiskovou úlohu na 3D tiskárně. Prakticky orientovaná cvičení zároveň umožní studentů získat zpětnou vazbu z fyzické realizace projektů.
Způsob a kritéria hodnocení:
Podmínky udělení zápočtu: vypracování semestrálního projektu, odevzdání dat v digitální formě.
Vymezení kontrolované výuky a způsob jejího provádění a formy nahrazování zameškané výuky:
Účast na cvičeních je povinná a kontrolovaná vyučujícím. Náhrada zameškané výuky je v kompetenci vedoucího cvičení. Student je povinen být přítomen v rozvrhem stanovené době v počítačové laboratoři a pracovat na úkolech a vyčkat konzultace. Jako omluva nepřítomnosti se uznávají pouze důvody obdobné důvodům podle zákoníku práce, např. nemoc. Neomluvená absence může být příčinou neudělení zápočtu.
Typ (způsob) výuky:
    Cvičení s poč. podporou  13 × 2 hod. povinná                  
Osnova:
    Cvičení s poč. podporou 1. 3D optická digitalizace - systém ATOS
2. 3D optická digitalizace- systém Sense
3. Software GOM Inspect – post-processing, úpravy sítě
4. Software GOM Inspect – post-processing, geometrické tolerance, primitiva
5. Reverse engineering - systém Rhinoreverse 2
6. Reverse engineering - systém Rhinoreverse 2
7. Generování struktur – Grasshopper
8. Generování struktur – Grasshopper
9. Generování struktur – Grasshopper
10. Rapid prototyping – příprava výroby na Zprinter 650, Dimension SST1200
11. Rapid prototyping – příprava výroby na upMini, Flashforge, Easy3Dmaker
12. Výroba dílů pomocí rapid prototyping
13. Výroba dílů pomocí rapid prototyping
Literatura - základní:
1. TEDESCHI, Arturo. AAD_Algorithms-aided design: parametric strategies using grasshopper. Brienza, Italy: Le Penseur Publisher, 2014. ISBN 978-88-95315-30-0.
2. GIBSON, I., D. W. ROSEN a B. STUCKER. Additive manufacturing technologies: rapid prototyping to direct digital manufacturing. New York: Springer, c2010. ISBN 1441911200.
3. NABONI, Roberto a Ingrid PAOLETTI. Advanced Machinery. In: Advanced Customization in Architectural Design and Construction. Cham: Springer International Publishing, 2015, 2015-12-5, s. 29-75. SpringerBriefs in Applied Sciences and Technology. DOI: 10.1007/978-3-319-04423-1_3. ISBN 978-3-319-04422-4. Dostupné také z: http://link.springer.com/10.1007/978-3-319-04423-1_3
Literatura - doporučená:
1. FRANCE, Anna Kaziunas. Make: 3D printing. Sebastopol: Maker Media, 2013, xv, 213 s. : barev. il. ISBN 978-1-4571-8293-8.
2. DRUMM, Brook, James F. (James Floyd) KELLY, Brian ROE, et al. Make: 3D printing projects. San Francisco: Maker Media, 2015, xvii, 263 stran : barevné fotografie. ISBN 978-1-4571-8724-7.
3. KLOSKI, Liza Wallach a Nick KLOSKI. Začínáme s 3D tiskem. Brno: Computer Press, 2017, 211 stran : ilustrace. ISBN 978-80-251-4876-1.
4. Toru Yoshizawa . Handbook of Optical Metrology: Principles and Applications, Second Edition. 919 pages. CRC Press; 2 edition (April 9, 2015). ISBN-10: 1466573597
Zařazení předmětu ve studijních programech:
Program Forma Obor Spec. Typ ukončení   Kredity     Povinnost     St.     Roč.     Semestr  
B3A-P prezenční studium B-PDS Průmyslový design ve strojírenství -- kl 3 Povinný 1 3 L