Hybridní technologie výroby dílců s vnitřní strukturou

Abstract

Cílem bakalářské práce bylo ověření možnosti použití aditivní technologie 3D tisku kovu pro výrobu hybridní hřídele pro testovací zařízení na ozubená kola a ověření funkčnosti hydraulického upínání. Hlavním cílem byla výroba hřídele pomocí kombinace konvenčního obrábění a technologie 3D tisku. V rámci práce byla hřídel testována, optimalizována a vyhodnocena pro použití v pracovním zatížení. Závěrem byly navrženy vhodné změny celého konstrukčního uspořádání. Zvláštní pozornost byla věnována především testování upínací síly hydraulického systému. První část práce se věnuje teoretickým předpokladům nezbytným pro řešení dané problematiky, která se zabývá způsobem aditivních technologií a hybridní přípravou strojních součástí. Dále je proveden rozbor dané situace konstrukce hybridní hřídele a navržen postup výroby i testování funkčnosti celého systému. Následuje praktické řešení vytyčeného problému, při kterém se podařilo vyrobit hybridní hřídel pomocí kombinace technologií obrábění a 3D tisku. Hřídel byla testována a byla prokázána schopnost dílce jednorázově zajistit fungování při pracovní zátěži. Nakonec byly řešeny nedostatky, jež se objevily při montáži, které by při následujícím užívání dílce zapříčinily jeho poruchu. Závěrem byly navrženy změny a doporučení pro optimalizaci řešení hybridní výroby dílců s vnitřní strukturou a zhodnocení celé problematiky.

Bachelor thesis aimed to optimize and verify the use of additive technology of metal 3D printing and hybrid shaft construction for test equipment for gears. The main goal was to manufacture the shaft using a combination of conventional machining and 3D printing technology. As part of the work, the shaft was tested, optimized, and evaluated for use in workloads. Finally, suitable changes to the entire structural arrangement were proposed. Special attention was paid to testing the clamping force of the hydraulic system. The first part of the work deals with the theoretical assumptions necessary for solving the problem, where the method of additive technologies and preparation of hybrid machine parts are discussed. Furthermore, the analysis of the given situation of the hybrid shaft construction is performed, and the production procedure and testing of the whole system's functionality are proposed. The following is a practical solution to the given problem, in which it was possible to produce a hybrid shaft using a combination of machining and 3D printing technologies. The shaft was tested and the ability of the part to ensure one-time operation under workload was proved. Finally, the shortcomings that appeared during the assembly, which could cause its failure during the subsequent use of the part were solved. Ultimately, changes and recommendations were proposed for optimizing the hybrid production of components with an internal structure and an evaluation of the whole issue was made.