Tato diplomová práce je zaměřena na návrh originální konstrukce počítačem říze-ného zařízení pro výrobu nanovláken metodou zvanou elektrospinning. V teoretické části jsou popsány základní principy této technologie. Praktická část se zabývá vlastní kon-strukcí stroje a volbou nejvhodnějších součástí s důrazem na využití technologie 3D tisku pro výrobu vlastních komponent. Celý stroj je zde rozdělen na nejdůležitější části a po-drobně popsán. Diskutován je i proces výroby s ohledem na přínosy a omezení technolo-gie 3D tisku.
Anotace v angličtině
This diploma thesis is focused on the design of the original computer-controlled device for the production of nanofibres by the method called electrospinning. The theore-tical part describes the basic principles of this technology. The practical part deals with the actual construction of the machine and the choice of the most suitable parts with the emphasis on the use of 3D printing technology for the production of own components. The whole machine is divided into the most important parts and described in detail. The production process is also discussed with regard to the benefits and limitations of 3D printing technology.
Klíčová slova
Elektrospinning, konstrukce, sestava, počítačové řízení
Tato diplomová práce je zaměřena na návrh originální konstrukce počítačem říze-ného zařízení pro výrobu nanovláken metodou zvanou elektrospinning. V teoretické části jsou popsány základní principy této technologie. Praktická část se zabývá vlastní kon-strukcí stroje a volbou nejvhodnějších součástí s důrazem na využití technologie 3D tisku pro výrobu vlastních komponent. Celý stroj je zde rozdělen na nejdůležitější části a po-drobně popsán. Diskutován je i proces výroby s ohledem na přínosy a omezení technolo-gie 3D tisku.
Anotace v angličtině
This diploma thesis is focused on the design of the original computer-controlled device for the production of nanofibres by the method called electrospinning. The theore-tical part describes the basic principles of this technology. The practical part deals with the actual construction of the machine and the choice of the most suitable parts with the emphasis on the use of 3D printing technology for the production of own components. The whole machine is divided into the most important parts and described in detail. The production process is also discussed with regard to the benefits and limitations of 3D printing technology.
Klíčová slova
Elektrospinning, konstrukce, sestava, počítačové řízení
\begin {arab}
Navrhněte a sestavte zařízení pro řízené zvlákňovní polymerních roztoků metodou elektrospinning
Konstrukce zařízení by měla umožnit volbu elektrického napětí při zvlákňování, řízení rychlosti otáček kolektoru, řízení rychlosti dávkování polymerního roztoku z jehly, případně dalších parametrů
Pro tvorbu jednotlivých částí kontrukce lze využít metodu 3D tisku
\end {arab}
Zásady pro vypracování
\begin {arab}
Navrhněte a sestavte zařízení pro řízené zvlákňovní polymerních roztoků metodou elektrospinning
Konstrukce zařízení by měla umožnit volbu elektrického napětí při zvlákňování, řízení rychlosti otáček kolektoru, řízení rychlosti dávkování polymerního roztoku z jehly, případně dalších parametrů
Pro tvorbu jednotlivých částí kontrukce lze využít metodu 3D tisku
\end {arab}
Seznam doporučené literatury
GIBSON, Ian, David ROSEN a Brent STUCKER. Additive Manufacturing Technologies: 3D Printing, Rapid Prototyping, and Direct Digital Manufacturing. 2nd. London: Springer, 2015. ISBN 978-1493944552
BADIRU, Adedeji, Vhance VALENCIA a David LIU. Additive Manufacturing Handbook: Product Development for the Defense Industry. Boca Raton: CRC Press, 2017. ISBN 978-1482264081
Huang, Z.M., Zhang, Y.Z., Kotaki, M.,Ramakrishna, S.: A review on polymer nanofibers by electrospinning and their applications in nanocomposites. Composites Science and Technology 63, 2223-2253, 2003
GIBSON, Ian, David ROSEN a Brent STUCKER. Additive Manufacturing Technologies: 3D Printing, Rapid Prototyping, and Direct Digital Manufacturing. 2nd. London: Springer, 2015. ISBN 978-1493944552
BADIRU, Adedeji, Vhance VALENCIA a David LIU. Additive Manufacturing Handbook: Product Development for the Defense Industry. Boca Raton: CRC Press, 2017. ISBN 978-1482264081
Huang, Z.M., Zhang, Y.Z., Kotaki, M.,Ramakrishna, S.: A review on polymer nanofibers by electrospinning and their applications in nanocomposites. Composites Science and Technology 63, 2223-2253, 2003
P1: CD disk, který obsahuje tuto práci v elektronické podobě. Dále disk obsahuje sestavu stroje ve formátu step a složku souborů pro Inventor 2017 a vyšší verze.
Přílohy vázané v práci
-
Převzato z knihovny
Ne
Plný text práce
Přílohy
Posudek(y) oponenta
Hodnocení vedoucího
Záznam průběhu obhajoby
Student představil komisi výsledky své diplomové práce. Poté byla komise seznámena s posudky a hodnocením vedoucího a oponenta. Hodnocení vedoucího: B - velmi dobře. Hodnocení oponenta C - dobře. V rámci posudků byly studentovi položeny následující dotazy oponenta a vedoucího:
1. Zařízení je určeno pro výrobu vláken metodou elektrospiningu. Lze jej použít pro výrobu z vodivých i nevodivých polymerních systémů, které to jsou pro příklad? ZODPOVĚZEN ZCELA
2. Jaký je výkon zdroje vysokonapěťového pole? Z hlediska bezpečnosti, přestože jde o zařízení pro laboratorní účely, jakým způsobem je řešena bezpečnost při práci, odstínění, minimalizace výbušnosti v případě reaktivního rozpouštědla, ev. zvýšené prašnosti? ZODPOVĚZEN ZCELA
3. Polymerní systém je vytlačován z vytlačovací hlavy pomocí pístu injekční stříkačky. ZODPOVĚZEN ZCELA
4. Jaká je produktivita takové výroby a případná cena připraveného nanovlákna? Proveďte odhad ceny zařízení, započítejte náklady na NC řízení a sw. podporu. ZODPOVĚZEN ZCELA
Poté byla vedena diskuze o diplomové práci, během které byly jednotlivými členy komise položeny následující dotazy:
doc. Ing. Karel Stoklasa, CSc. - Výhrady k použité terminologii.
Ing. František Volek, CSc - Co musí mít předřazené každý spotřebič vzduchu? ZODPOVĚZEN ČÁSTEČNĚ