Technologie Rapid Prototyping FDM

Na katedře využíváme technologii Rapid Prototyping (3D tisk) již od roku 2001 a v roce 2008 proběhla inovace zařízení. Jedná se o stroj firmy Stratasys Dimension sst 768, který je určen pro rychlou výrobu modelů a prototypů metodou FDM.

Proces FDM

Technologie FDM (Fused Deposition Modeling) je základním řešením systémů americké firmy Stratasys, určených pro rychlou výrobu vysoce kvalitních modelů z různých materiálů (v případě Dimension sst 768 je to ABS). Netoxický materiál ve formě vlákna je navinut na vyměnitelné cívce a dopravován do speciální pohyblivé hlavy. Zde je natavován a přes trysku nanášen v podobě slabého vlákna na vyjímatelnou základovou desku. Vlákna se vzájemně spojují a vytváří tenké vrstvy a staví tak model vrstvu po vrstvě. Současně s modelovacím materiálem je v jednotlivých vrstvách nanášen materiál pro stavbu systému podpor, pokud to tvar modelu vyžaduje. Zařízení Dimension sst 768 využívá při stavbě podpor rozpustný materiál, což umožňuje stavbu tvarově komplikovaných či uzavřených modelů.

Dimension sst 768

Zařízení pro rychlou výrobu pevných funkčních ABS modelů metodou FDM. Maximální rozměry modelů jsou 203 x 203 x 305 mm. Modely větších velikostí než je pracovní prostor zařízení lze rozdělit na více dílů a ty následně slepit.

Lze použít data z různých CAD programů, je třeba pouze převést tyto data před samotnou výrobou do formátu STL.

Využití modelů

Modely a prototypy z ABS materiálu jsou pevné, rozměrově stabilní a velmi snadno se povrchově upravují. Modely lze použít pro vizualizaci, testování, vyzkoušení smontovatelnosti sestavy a u méně namáhaných dílů i jako plně funkční prvky. Modely z ABS materiálu lze také použít pro zaformování do keramické skořepiny – metoda vytavitelného modelu, nebo jako master model pro výrobu silikonové formy pro následné odlití menších sérií z polyuretanových pryskyřic.

Zkušenosti a zapojení do výuky

Od roku 2001 jsme získali řadu zkušeností s výrobou různých modelů technologií FDM a navázali jsme spolupráci s mnoha podniky, pro které jsme vyrobili řadu prototypů.

Ukázky výrobků - filtrační jednotka a tělo ventilu

Zařízení jsou též zapojena do studijního programu v několika předmětech, včetně speciálně zaměřeného předmětu. Studenti se seznamují s technologiemi Rapid Prototyping a jejich využitím. Ve cvičeních vytváří vlastní návrhy a z nich staví vlastní modely.

Ukázka studentské práce - inovace vodního kola

Věda, výzkum, vývoj

Ve výzkumné oblasti se zaměřujeme na možnosti využití technologií Rapid Prototyping v praxi nebo v návazných technologiích jako např. Rapid Tooling, Investment Casting. Na katedře probíhá vývoj vlastních zařízení pro rychlou tvorbu modelů či prototypů.