Detail předmětu

Plastové prototypy a Rapid Prototyping

FSI-ZPPPovinnýMagisterský navazující (druhý cyklus)Ak. rok: 2014/2015Zimní semestr2. ročník5  kreditů

Plasty jsou nejvíce univerzálním materiálem široce využívaným ve všech odvětvích od obalového průmyslu a stavebnictví po automobilový, letecký průmysl a zdravotnictví. Konstrukce plastových dílů je úzce spojena s technologií výroby a znalosti v oblasti konstrukce plastových dílů a technologie výroby jsou v praxi velmi ceněné. Studenti se v kurzu seznámí s chemickou podstatou a základními vlastnostmi konstrukčních polymerních materiálů, technologií vstřikování plastů a konstrukčními zásadami pro návrh vstřikovacích forem, technologií vakuového tvarování plastů, technologií odlévání plastů do silikonových forem a s technologiemi aditivní výroby (Rapid prototyping).
Předmět je inovován s podporou projektu OPVK. Projekt "Studio digitálního sochařství a nových médií", reg č. CZ.1.07/2.2.00/28.0278 je spolufinancován Evropským sociálním fondem a státním rozpočtem České republiky.

Výsledky učení předmětu

Studenti získají přehled o vlastnostech a vhodnosti použití konstrukčních polymerních materiálů. Získají znalosti o technologii vstřikování plastů a konstrukčními zásadami pro návrh vstřikovacích forem. Seznámí se s technologií vakuového tvarování plastů, technologií odlévání plastů do silikonových forem a s technologiemi aditivní výroby (Rapid prototyping). Získané znalosti jim umožní navrhovat výrobky z plastových materiálů a efektivně volit způsob výroby prototypu v návrhové fázi vývoje produktu.

Způsob realizace výuky

90 % kontaktní výuka, 10 % distančně

Prerekvizity

Předpokládají se znalosti a zkušenosti práce s CAD (Inventor, Catia, Rhinoceros, Creo Parametric), znalosti konstrukčních zásad pro návrh odlitků.

Doporučená nebo povinná literatura

Zeman, Lubomír, Vstřikování plastů, BEN 2009, 978-80-7300-250-3 (CS)
Throne, James L., Understanding thermoforming, Hanser Verlag 2008, 978-1-56990-428-2 (EN)
Sias, F. R. , Lost-wax casting, Woodsmere Press 2005, 0-9679600-0-2 (EN)
Řehulka Z, Konstrukce výlisků z plastů a forem pro zpracování plastů, Sekurkon 2006 (CS)
Řehulka Z, Základní a technické polymery, Sekurkon 2006 (CS)

Plánované vzdělávací činnosti a výukové metody

Předmět je vyučován formou přednášek, které mají charakter výkladu základních principů a teorie dané disciplíny. Výuka je doplněna laboratorním cvičením zaměřeným na praktickou aplikaci vybraných technologií.

Způsob a kritéria hodnocení

Podmínky udělení klasifikovaného zápočtu: aktivní účast na laboratorních cvičeních, znalost podstaty jednotlivých probíraných technologií včetně problémů a omezení při jejich aplikaci. Dále je nutné prokázat znalosti odevzdáním vyrobeného prototypu zadaného dílu bez závažnějších nedostatků. Dalším hodnotícím kritériem je písemné prověření teoretických znalostí, které se týkají podstaty probíraných problémů, způsobů jejich řešení a aplikací.

Jazyk výuky

čeština

Cíl

Cílem kurzu je získání teoretických a praktických zkušeností s konstrukcí a výrobou plastových dílů a prototypů. Studenti se seznámí s technologiemi jak sériové tak prototypové výroby plastových dílů a s návrhovými a technologickými omezeními a konstrukčními postupy, které jednotlivé technologie vyžadují.

Vymezení kontrolované výuky a způsob jejího provádění a formy nahrazování zameškané výuky

Účast na přednáškách je doporučená, účast na laboratorních cvičeních je povinná a kontrolovaná vyučujícím. Náhrada zameškané výuky je v kompetenci vedoucího cvičení.

Typ (způsob) výuky

 

Přednáška

13 hod., nepovinná

Vyučující / Lektor

Osnova

1.- 3. Polymerní materiály, klasifikace, chemická podstata, výroba polymerů, tranzitní teploty, vlastnosti a chování, rheologie, degradace.
4.- 6. Vstřikování plastů - konstrukce plastového dílu, vtokové systémy.
7.- 8. Vstřikování plastů - zásady návrhu plastových dílů, chlazení forem.
9.- 10. Vstřikování plastů - mechanické systémy forem, odvzdušňování forem, příklady konstrukce forem.
11.- 12. Rapid Prototyping (RP), základní pojmy a definice, přehled metod RP, datové a programové prostředky pro RP, využití metod RP v praxi.
13. Exkurze s předvedením RP technologií Polyjet, LOM a FDM pro sériovou výrobu a rozměrné díly.

Laboratoře a ateliéry

26 hod., povinná

Vyučující / Lektor

Osnova

1. Rapid prototyping, technologie Fused Deposition Modeling (FDM)
2. Rapid prototyping, technologie Three-Dimensional Printing (3DP)
3. Rapid prototyping, technologie Selective Laser Melting (SLM)
4. Vakuové formování plastů, zařízení Formech
5. CNC obrábění mastermodelů, frézka CharlyRobot 2U, robotické obrábění forem

Vakuové odlévání plastů do silikonových forem.
6. Bezpečnost práce v laboratoři, ovládání vakuové pece MK Technology - System 1.
7. Technologické zásady pro výrobu silikonových forem, dělení formy, řezaná forma.
8. Příprava mastermodelu, tvorba rámečku pro silikonovou formu.
9. Výroba první poloviny silikonové formy, vtokový systém.
10. Výroba druhé poloviny formy, odvzdušnéní formy.
11. Temperace formy, odlévání prototypu.
12.-13. Práce ve skupinách na zadaných prototypech.