Experimentální porovnání kvality 3D tisku vybraných L-PBF systémů pro výrobu 3D tištěných dílů z kovových materiálů

Abstract

Diplomová práce se zabývá komplexním experimentálním porovnáním kvality testovacích artefaktů vyrobených na třech předních průmyslových systémech pro aditivní výrobu kovů technologií L-PBF (Laser Powder Bed Fusion): Concept Laser M2 Cusing, EOS M 290 a SLM 280. Součástí práce je i aktualizovaná rešerše, která mapuje a doplňuje ucelený přehled nejnovějších L-PBF systémů na trhu. Cílem práce bylo objektivně zhodnotit a porovnat jejich reálnou výkonnost, a zaplnit tak mezeru v odborné literatuře, kde chybí systematické srovnání za identických podmínek. Pro tento účel byla navržena a realizována jednotná metodika testování, která vychází z normy ISO/ASTM 52902:2023. Na každém zařízení byly z nástrojové oceli 1.2709 vyrobeny identické testovací artefakty, u nichž byla následně analyzována rozměrová a geometrická přesnost, kvalita povrchu a mechanické vlastnosti. Výsledky odhalily signifikantní rozdíly ve výkonnosti systémů. Pro zajištění objektivních výsledků byla aplikována vícekriteriální analýza, která pro scénář vyvážené průmyslové aplikace určila jako nejvýkonnější systém EOS M 290. Práce tak přináší ucelený, daty podložený podklad pro strategické rozhodování o výběru L-PBF technologie v průmyslové praxi.

This diploma thesis deals with a comprehensive experimental comparison of the quality of test artifacts produced on three leading industrial systems for metal additive manufacturing using L-PBF (Laser Powder Bed Fusion) technology: Concept Laser M2 Cusing, EOS M 290, and SLM 280. The thesis also includes an updated literature review, which maps and completes a comprehensive overview of the latest L-PBF systems on the market. The aim of the thesis was to objectively evaluate and compare their realworld performance, thus filling a gap in the scientific literature, which lacks a systematic comparison under identical conditions. For this purpose, a unified testing methodology was designed and implemented, based on the ISO/ASTM 52902:2023 standard. Identical test artifacts were produced on each machine from 1.2709 tool steel, followed by an analysis of their dimensional and geometric accuracy, surface quality, and mechanical properties. The results revealed significant differences in the performance of the systems. To ensure objective results, a multi-criteria analysis was applied, which, for a balanced industrial application scenario, identified the EOS M 290 as the highestperforming system. The thesis thus provides a comprehensive, data-driven basis for strategic decision-making regarding the selection of L-PBF technology in industrial practice.