Aditivní technologie (FSI-ZAT)

Akademický rok 2018/2019
Garant: doc. Ing. David Paloušek, Ph.D.  
Garantující pracoviště: ÚK všechny předměty garantované tímto pracovištěm
Jazyk výuky: čeština
Cíle předmětu:
Globálním cílem předmětu je seznámit studenty s kompletním procesem návrhu, zpracování a výroby dílů technologií 3D tisku polymerů a kovových materiálů. Cíle je dosaženo praktickým ověřením teoretických vědomostí v cvičeních s počítačovou podporou a laboratořích.
Výstupy studia a kompetence:
Studenti budou schopni po absolvování kursu efektivně navrhovat a realizovat díly pro aditivní způsob výroby „vrstva po vrstvě“. Získané zkušenosti využijí při řešení diplomové práce, v doktorském studijním programu a v praxi pak při vývoji nových výrobků. Znalost aditivních technologií na úrovní komplexního zvládnutí přípravy a výroby dílů je v ČR unikátní a poskytne studentům výhodu na trhu práce.
Prerekvizity:
Předpokládají se znalosti z oblasti CAD systémů (CATIA, Creo Parametric, Rhinoceros, Inventor).
Obsah předmětu (anotace):
3D tisk kovů a plastů je v současnosti oblastí intenzivního zájmů vědců i firem. Kurz seznamuje studenty s progresivní technologií 3D tisku kovových a plastových dílů (technologie FDM, SLM, SLS, SLA, atd.) prostřednictvím prakticky orientovaných cvičení s počítačovou podporou. V laboratorních cvičení studenti ověří teoretické znalosti z přenášek. Studenti získají praktické zkušenosti s dimenzováním a volbou tolerancí dílů mechanických převodů a systémem dimenzování součástí pro 3D tisk. Získají praktické zkušenosti s tvorbou součástí a sestav, adaptivitou, parametrizací, objemovým i plošným modelováním a tvorbou výkresové dokumentace v prostředí parametrického modeláře Solidworks.
Metody vyučování:
Předmět je vyučován formou přednášek, které mají charakter výkladu základních principů a teorie dané disciplíny. Cvičení je zaměřeno na praktické zvládnutí softwarových nástrojů. Výuka je doplněna laboratorními cvičeními orientovanými na praktické testy, měření a vyhodnocování.
Způsob a kritéria hodnocení:
Podmínky udělení zápočtu: vypracování semestrálního projektu, odevzdání dat v digitální formě. Zkouška: bude udělena po úspěšném absolvování testu teoretických znalostí.
Vymezení kontrolované výuky a způsob jejího provádění a formy nahrazování zameškané výuky:
Účast na přednáškách je doporučená, účast na cvičeních a laboratorních cvičeních je povinná a kontrolovaná vyučujícím. Náhrada zameškané výuky je v kompetenci vedoucího cvičení.
Typ (způsob) výuky:
    Přednáška  13 × 1 hod. nepovinná                  
    Cvičení s poč. podporou  13 × 1 hod. povinná                  
    Laboratoře a ateliéry  13 × 1 hod. povinná                  
Osnova:
    Přednáška 1. Přehled aditivních technologií
2. Přehled aditivních technologií
3. Rapid prototyping plastových dílů
4. Základní materiály- vlastnosti
5. Technologie selective laser melting
6. Základní procesní parametry
7. Zpracování hliníkových slitin
8. Zpracování titanových slitin
9. Zpracování nerezových slitin
10. Mechanické zkoušky - tvrdost, zkouška v tahu a ohybu
11. Únavové chování
12. Analýza struktury materiálu - SEM, metalografie
    Cvičení s poč. podporou 1 – 2: Softwarové zpracování - Autodesk Meshmixer
3 – 4: Softwarové zpracování - Magics
5 – 6: Softwarové zpracování - Magics, priprava procesu
7 – 8: Softwarové zpracování – NetFab, generování struktur
9 – 10: Softwarové zpracování - topologická optimalizace
11 – 13: Příprava dat pro semestrální projekt
    Laboratoře a ateliéry 1 – 2: Základní příprava SLM procesu
3 – 4: Výroba vzorků (cube test)
5 – 6: Příprava vzorků na vyhodnocení porozity
7 – 8: Analýza porozity vzorků
9 – 10: Výroba dílů pro semestrální projekt
11 – 13: Mechanické testování - vyhodnoceni semestrálního projektu
Literatura - základní:
1. Igor Yadroitsev. Selective laser melting: Direct manufacturing of 3D-objects by selective laser melting of metal powders. 2009, LAP LAMBERT Academic Publishing. ISBN: 978-3-8383-1794-6.
Zařazení předmětu ve studijních programech:
Program Forma Obor Spec. Typ ukončení   Kredity     Povinnost     St.     Roč.     Semestr  
M2I-P prezenční studium M-KSI Konstrukční inženýrství -- zá,zk 5 Povinný 2 2 Z