Title Napredni kompoziti za FDM 3D tisak u autoindustriji Title (english) Advanced composites for FDM 3D printing in the automotive industry Author Domagoj Butković Mentor Krunoslav Hajdek (mentor)Committee member Dean Valdec (predsjednik povjerenstva)Committee member Robert Geček (član povjerenstva)Committee member Krunoslav Hajdek (član povjerenstva)Granter University North Defense date and country 2020-09-25, Croatia Scientific / art field, TECHNICAL SCIENCES Abstract FDM tehnologija 3D tiska sve češće nalazi primjenu u industrijskom okružju. Dva su glavna faktora koja utječu na povećanu primjenu – poboljšanje tehnoloških mogućnosti 3D printera i sve širi raspon dostupnih polimernih i kompozitnih materijala za izradu proizvoda. Autoindustrija je vrlo brzo prepoznala prednosti i nove mogućnosti koje 3D tisak donosi, stoga je to jedno od područja industrije koje najbrže uvodi tehnologiju 3D tiska za prototipiranje i proizvodnju. Potreba za lakšim i čvršćim materijala oduvijek je prisutna u autoindustriji, stoga ne iznenađuje potreba za naprednim materijalima u 3D tisku koji tu potrebu zadovoljavaju. Nagli razvoj materijala rezultirao je širokim rasponom naprednih kompozitnih materijala, te je gotovo nemoguće naći objedinjeni pregled trenutnog stanja dostupnih materijala. Stoga je cilj ovoga rada stvoriti objektivni pregled naprednih kompozita i njihovih mehaničkih karakteristika.
U ovom će radu biti ukratko opisan 3D tisak, kratka povijest, glavne metode i načini rada 3D printera, ponajviše Fused Deposition Modeling (FDM) tehnika 3D tiska, i primjena 3D tiska u automobilskoj industriji - od prvog 3D isprintanog auta, preko rješenja rezervnih dijelova do restauracije klasičnih vozila. Na kraju općenitog djela o 3D tisku u autoindustriji, nalaze se neke informacije i fotografije prikupljene osobnim istraživanjem o 3D tisku u firmi Rimac Automobili. Imamo intervju proveden na licu mjesta s glavnim čovjekom zaduženim za 3D tisak u firmi, i za kraj nešto fotografija 3D printera koje koriste i dijelova koje su isprintali.
Nakon tog općenitog prvog dijela, rad se fokusira na kompozitne termoplastične polimere i nanokompozite. U tom poglavlju se nalazi mnogo različitih eksperimenata s raznolikim kompozitima, te je svaki sažeto opisan i data su najvažnija svojstva za svaki od njih.
Nakon općenitog pregleda naprednih kompozita, rad se fokusira na kompozite ugljičnih vlakana, te su oni puno detaljnije opisani i objašnjeni. Na isti način se u zadnjem poglavlju govori o spojevima polimera i metala.
Abstract (english) FDM technique for 3D printing keeps finding itself in industrial environments. There are two main factors which caused the spread of its application - advancements of capabilities of 3D printers and a huge increase in available polymer and composite materials for 3D printing. The automotive industry soon recognized these advantages and the new possibilities granted by 3D printing, so it is an industry which is introducing 3D printing very rapidly for prototyping and production. The need for lighter and harder materials has always been present in the automotive industry, therefore the need for advanced materials to be used in 3D printing is not surprising. The sudden development of materials resulted in a wide array of advanced composite materials, and it is nearly impossible to find a united overview of the current state of available materials. Therefore, the goal of this thesis is to create an objective overview of advanced composites and their mechanical properties.
In this thesis, the process of 3D printing, its history, main techniques and how they work will be summarized. FDM will be described into more detail, as well as the application of 3D printing in the automotive industry. After the general overview of 3D printing in the automotive industry, there is some information gathered through research at Rimac Automobili, a Croatian supercar company, along with some photos taken there. An interview has been conducted with the person in charge of 3D printing at the company.
After that, we are getting more technical with composite thermoplastic polymers and nanocomposites. That chapter contains a wide range of experiments with different composites, where each is summarized and the main properties are given for each one.
Finally, the thesis focuses on carbon fiber and metal composites, which are described in detail.
Keywords
3D tisak
3D printer
kompoziti
FDM
plastika
polimeri
automobil
dijelovi
Keywords (english)
3D printing
3D printer
composites
FDM
plastic
polymer
automobile
parts
Language croatian URN:NBN urn:nbn:hr:122:358446 Study programme Title: Multimedia Science Type of resource Text File origin Born digital Access conditions Open access Terms of use Created on 2020-10-23 09:50:52
