Ανάπτυξη Τρισδιάστατου Εκτυπωτή

Ρούσσος, Παύλος; Roussos, Pavlos

dc.contributor.author	Ρούσσος, Παύλος	el
dc.contributor.author	Roussos, Pavlos
dc.date.accessioned	2017-10-11T10:09:28Z
dc.date.available	2017-10-11T10:09:28Z
dc.date.issued	2017-10-11
dc.identifier.uri	https://dspace.lib.ntua.gr/xmlui/handle/123456789/45745
dc.identifier.uri	http://dx.doi.org/10.26240/heal.ntua.14622
dc.rights	Αναφορά Δημιουργού 3.0 Ελλάδα	*
dc.rights.uri	http://creativecommons.org/licenses/by/3.0/gr/	*
dc.subject	Τρισδιάστατος εκτυπωτής	el
dc.subject	Μαγνητισμός	el
dc.subject	Εφαρμογές	el
dc.subject	Μαγνητικό Νήμα	el
dc.subject	3Dprinterς	en
dc.subject	Magnetic material	en
dc.subject	Magnetism	en
dc.subject	Extruder nozzle	en
dc.title	Ανάπτυξη Τρισδιάστατου Εκτυπωτή	el
dc.title	Development of Magnetic Material for 3D Printing	en
dc.contributor.department	Εργαστήριο Μικροηλεκτρονικής	el
heal.type	bachelorThesis
heal.generalDescription	Η μετατροπή μιας ιδέας σε σχέδιο και κατόπιν σε αντικείμενο, είναι μια σύνθετη διαδικασία με λιγότερα ή περισσότερα ενδιάμεσα στάδια που αποτελεί γενικά σε επίπεδο πρωτοτύπου την “κατασκευή” ενώ για μεγαλύτερη ποσότητα την “παραγωγή”. Για την μετάβαση από τον ιδεατό κόσμο του σχεδίου στον φυσικό κόσμο των αντικειμένων, απαιτείτο (παλαιότερα) η μεσολάβηση ενός αριθμού εργατών και τεχνιτών οι οποίοι χρησιμοποιώντας τη δύναμη, την πείρα, τις δεξιότητες και τα εργαλεία τους, έδιναν μορφή και υλική υπόσταση στο σχέδιο. Εδώ και τρείς δεκαετίες περίπου τη μεσολάβηση αυτή σε πολλούς τομείς της παραγωγής, αναλαμβάνουν ολοένα και περισσότερο αυτοματοποιημένα συστήματα που βασίζονται στη ρομποτική. Σήμερα η ανάπτυξη μηχανών και τεχνικών τρισδιάστατης εκτύπωσης ανοίγει το δρόμο στο επόμενο στάδιο εξέλιξης της αυτοματοποίησης, το οποίο περιγράφεται ως “άμεση ή ταχεία παραγωγή” (direct/rapid manufacturing) και συνίσταται στην απευθείας μετάβαση από τον κόσμο του ψηφιακού πλέον σχεδίου ή μοντέλου στον κόσμο των φυσικών αντικειμένων. Οι μηχανές τρισδιάστατης εκτύπωσης χρησιμοποιούν τα δεδομένα ψηφιακών αρχείων τα οποία έχουν δημιουργηθεί/σχεδιαστεί είτε από κάποιο μηχανικό είτε έχουν προκύψει από τη σάρωση ενός φυσικού αντικειμένου, για να κατασκευάσουν, “τυπώνοντας” σε τρεις διαστάσεις, το φυσικό αντικείμενο. Η χρήση του όρου “τρισδιάστατη εκτύπωση” (3D Printing) για την περιγραφή των εν λόγω μηχανών και κατασκευαστικών μεθόδων, αντανακλά τις ιδιαίτερες τεχνικές που χρησιμοποιούνται, οι οποίες θυμίζουν σε ικανό βαθμό τον τρόπο λειτουργίας των σημερινών εκτυπωτών λέιζερ ή ink-jet.Οι τεχνικές της τρισδιάστατης εκτύπωσης παρουσιάζουν μια σημαντική διαφορά σε σχέση με τις μεθόδους κατασκευής (παραδοσιακές και μη) διαφόρων προϊόντων οι οποίες χρησιμοποιούνται μέχρι σήμερα και βασίζονται ουσιαστικά στην αφαίρεση υλικού από ακατέργαστα, χυτά, σφυρήλατα ή πρεσσαριστά τεμάχια, είτε με τη χρήση εργαλείων χειρός, είτε με τη χρήση εργαλειομηχανών (τόρνων, φρεζών, δραπάνων κλπ.) είτε με τη χρήση αυτοματοποιημένων μηχανών CNC ελεγχόμενων από υπολογιστή, μέχρις ότου το αντικείμενο λάβει την επιθυμητή μορφή. Η τρισδιάστατη εκτύπωση, από την άλλη πλευρά, αποτελεί μια διαδικασία πρόσθεσης υλικού κατά την οποία η κατασκευή ενός αντικειμένου πραγματοποιείται με την εναπόθεση, στερεοποίηση ή συγκόλληση διαδοχικών στρώσεων υλικού κατάλληλα διαμορφωμένων με τη χρήση τεχνικών παρόμοιων με τις τεχνικές τις δισδιάστατης εκτύπωσης, σύμφωνα με το αποθηκευμένο στον υπολογιστή σχέδιο ή εικόνα. Ως τεχνολογία τρισδιάστατης εκτύπωσης λοιπόν, μπορεί να περιγραφεί ένα σύνολο τεχνικών οι οποίες χρησιμοποιούνται για τη δημιουργία ενός αντικειμένου με τη διαδικασία της επίθεσης διαδοχικών και κατάλληλα διαμορφωμένων λεπτών στρώσεων υλικών.	el
heal.classification	Επιστήμη των Υλικών	el
heal.language	el
heal.access	free
heal.recordProvider	ntua	el
heal.publicationDate	2017-07-18
heal.abstract	Αντικείμενο της παρούσας διπλωματικής εργασίας είναι η ανάπτυξη μιας συσκευής που θα παράγει μαγνητικό νήμα το οποίο θα μπορεί να χρησιμοποιηθεί από οποιονδήποτε 3D εκτυπωτή. Η συσκευή θα παρέχει τη δυνατότητα ρυθμιζόμενης έγχυσης μαγνητικών νανοσωματιδίων. Με αυτό τον τρόπο το εκάστοτε εκτυπωμένο υλικό θα έχει την επιθυμητή μαγνητική επιδεκτικότητα άρα και διαφορετική συμπεριφορά σε εξωτερικά επιβαλλόμενο μαγνητικό πεδίο. Επίσης θα κατασκευαστεί συσκευή με στόχο τον προσανατολισμό των μαγνητικών περιοχών του υλικού και θα αναπτυχθεί πρότυπη μέθοδος προσδιορισμού της μαγνητικής επιδεκτικότητας του υλικού που χρησιμοποιείται. Στο πρώτο κεφάλαιο γίνεται μια μικρή εισαγωγή στους 3D εκτυπωτές καθώς και στο μαγνητισμό ο οποίος χρησιμοποιείται εμμέσως στην 3D εκτύπωση. Για τη σύνδεση αυτή γίνεται μια βιβλιογραφική ανασκόπηση, στην οποία αναφέρονται εφαρμογές και μελέτες που σχετίζονται με το μαγνητισμό και την 3D εκτύπωση. Στο δεύτερο κεφάλαιο παρουσιάζεται αναλυτικά η 3D εκτύπωση. Γίνεται μια ιστορική αναδρομή και εξηγούνται τα στάδια της διαδικασίας από το σχεδιασμό στον υπολογιστή ως το τελικό προϊόν. Επίσης αναφέρονται οι τεχνολογίες που χρησιμοποιούνται και καθορίζουν τα είδη των εκτυπωτών σύμφωνα με αυτές. Τέλος, αναφέρονται τα υλικά που χρησιμοποιούνται ευρέως στην 3D εκτύπωση καθώς και οι εφαρμογές της εκτύπωσης που έχουν απήχηση στην παραγωγή και στις επιστήμες. Το τρίτο κεφάλαιο περιέχει το θεωρητικό υπόβαθρο του μαγνητισμού. Αναφέρονται εξισώσεις, λίγα λόγια για τους μαγνήτες και οι κατηγορίες του μαγνητισμού. Στο τέταρτο κεφάλαιο παρουσιάζεται η πειραματική διάταξη, τα υλικά, τα εξαρτήματα που χρησιμοποιήθηκαν και τα προβλήματα που προέκυψαν. Περιγράφεται η πειραματική διαδικασία, παρουσιάζονται και αναλύονται τα αποτελέσματα, και αναφέρονται μελλοντικές κατευθύνσεις.	el
heal.abstract	The purpose of this diploma thesis is to produce a magnetic thread able to be used by any 3d printer. The device will provide the possibility of adjustable injection of magnetic nanoparticles. In this way the printed material will have the desired magnetic susceptibility and therefore different behavior in an externally imposed magnetic field. Also, a device designed to orient the magnetic areas of the material will be constructed and a standard method for determining the magnetic susceptibility of the material used will be developed. The first chapter presents an introduction to printing, how the idea of printing and its benefits emerged. There is a small introduction to 3d printers as well as magnetism which is implicitly used in 3D printing through the use of magnetic materials. For this connection a bibliographic review is made, which reports applications and studies related to magnetism and 3d printing. In the second chapter, 3D printing is presented in detail. A historical review is made and the stages of the process are explained from design to computer as the final product. Also refer to the technologies used and determine the types of printers according to them. Finally, the materials that are widely used in 3d printing as well as printing applications that have a resonance in production and in science are mentioned. The third chapter contains the theoretical background of magnetism. There are equations about the magnets and the categories of magnetism. The fourth chapter shows all the work done in the laboratory. It explains the experimental layout, the materials, the components used and the problems that were arisen. We describe the experimental process, present and analyze the results and refer to future directions	en
heal.advisorName	Χριστοφόρου, Ευάγγελος	el
heal.committeeMemberName	Τσακαλάκης, Κωνσταντίνος	el
heal.committeeMemberName	Τσετσέκου, Αθηνά	el
heal.academicPublisher	Εθνικό Μετσόβιο Πολυτεχνείο. Σχολή Μηχανικών Μεταλλείων Μεταλλουργών	el
heal.academicPublisherID	ntua
heal.numberOfPages	75 σ.	el
heal.fullTextAvailability	true