Σχεδιασμός και κατασκευή δομής πρωτότυπου τρισδιάστατου εκτυπωτή. - Αναγνωστάκης, Θεολόγος (Εθνικό Μετσόβιο Πολυτεχνείο. Σχολή Μηχανολόγων Μηχανικών, 2015)
Αντικείμενα της παρούσας εργασίας είναι η μελέτη, ο σχεδιασμός και η κατασκευή της δομής ενός πρωτότυπου τρισδιάστατου εκτυπωτή. Αρχικά παρουσιάζονται αναλυτικά οι σημερινές τεχνολογίες της τρισδιάστατης εκτύπωσης, ο τρόπος λειτουργίας τους και οι τεχνικές τους. Η παρούσα εργασία αφορά την κατηγορία των εκτυπωτών χαμηλού κόστους, για αυτό το λόγο εκπονείται μια μελέτη που αφορά τα τεχνικά χαρακτηριστικά των σημερινών τρισδιάστατων εκτυπωτών χαμηλού κόστους του εμπορίου. Αναλυτικότερα αναλύονται και συγκρίνονται οι γεωμετρικές διαστάσεις, ο τρόπος λειτουργίας, η μέθοδος μετάδοσης κίνησης, η διάταξη, τα υλικά κατασκευής, ο εξοπλισμός και τα υλικά εκτύπωσής τους. Στη συνέχεια ορίζονται οι προδιαγραφές και τα τεχνικά επιθυμητά χαρακτηριστικά του προς κατασκευή τρισδιάστατου εκτυπωτή. Έπειτα γίνεται, με τη βοήθεια του λογισμικού γεωμετρικής μοντελοποίησης ProEngineer, ο σχεδιασμός όλων των επιμέρους δομικών στοιχείων που απαρτίζουν τον τρισδιάστατο εκτυπωτή. Το κάθε στοιχείο μοντελοποιείται ξεχωριστά και ακολουθεί η ‘ψηφιακή’ συναρμολόγησή τους με αποτέλεσμα τη σύνθεση της τελικής δομής του εκτυπωτή. Το επόμενο βήμα της ανάλυσης περιλαμβάνει τον υπολογισμό των ιδιοσυχνοτήτων της κατασκευής με τη βοήθεια του λογισμικού ProMechanica και αφορά ενδεικτική δομή αποτελούμενη από το πλαίσιο στήριξης και την κεφαλή απόθεσης υλικού. Η συχνότητα διέγερσης που αναλύθηκε αφορά τα περιστρεφόμενα μέρη της διάταξης συμπεριλαμβανομένων των βηματικών κινητήρων. Δίνεται έτσι μεθοδολογία για την αποφυγή φαινομένων συντονισμού που έχουν αρνητικό αντίκτυπο στην ποιότητα της εκτύπωσης. Στη συνέχεια ακολουθεί το κατασκευαστικό μέρος, στο οποίο αναλύεται στο βαθμό λεπτομέρειας που απαιτείται η φυσική κατασκευή όσων στοιχείων μοντελοποιήθηκαν στην ανάλυση. Με την βοήθεια των εργαλειομηχανών του εργαστηρίου του τομέα τεχνολογίας των κατεργασιών, έγινε η κατεργασία και η συναρμολόγηση των εξαρτημάτων και δομικών στοιχείων, με αποτέλεσμα την τελική μορφή του πρωτότυπου τρισδιάστατου εκτυπωτή.