41789 Grundlæggende 3D-print: Processer og teori

2024/2025

Kursusinformation
Introduction to 3D printing: processes and theory
Engelsk
5
Bachelor
Retningsspecifikt kursus (BSc), General Engineering
Retningsspecifikt kursus (BSc), Produktion og konstruktion
Teknologiske linjefag, General Engineering
Teknologiske linjefag, Produktion og Konstruktion
Tilvalgskurser, Diplomingeniørretning, Maskinteknik
F5A (ons 8-12)
Campus Lyngby
Forelæsninger og opgaveregning
13-uger
F5A
Skriftlig eksamen og bedømmelse af opgave(r)
Tre individuelle opgaver. Helhedsvurdering.
Skriftlig eksamen: 2 timer
Alle hjælpemidler - med adgang til internettet
7-trins skala , ekstern censur
41714. 41501. 41659 , 41714: Produktionsteknologi og Produktionsstyring 41501: Styrkelære 1 41659: Materialelære for Produktion og Konstruktion
Jon Spangenberg , Lyngby Campus, Bygning 118 , josp@dtu.dk
Anpan Han , Lyngby Campus, Bygning 425, Tlf. (+45) 4525 4724 , anph@dtu.dk
Sankhya Mohanty , Lyngby Campus, Bygning 425, Tlf. (+45) 4525 4888 , samoh@dtu.dk
41 Institut for Byggeri og Mekanisk Teknologi
I studieplanlæggeren
Dette kursus giver den studerende en mulighed for at lave eller forberede et projekt som kan deltage i DTUs studenterkonference om bæredygtighed, klimateknologi og miljø (GRØN DYST). Se mere på http://www.groendyst.dtu.dk
Overordnede kursusmål
Kurset har som overordnet mål at bibringe de studerende grundlæggende forståelse for 3D-print (additive manufacturing, AM) teknologier. De studerende gøres fortrolige med grundlæggende teoretiske analysemetoder til beregning af tre forskellige AM processer mhp. at foretage enkle, overslagsmæssige vurderinger såvel som mere detaljerede beregninger. De tre aktuelle AM processer er ekstruderings-baseret AM, stereolitografi og metal AM.
Læringsmål
En studerende, der fuldt ud har opfyldt kursets mål, vil kunne:
  • Beskrive proceskæder i udvalgte AM teknologier
  • Beskrive reologiske egenskaber for materialer der anvendes i ekstruderings-baseret AM
  • Beskrive lys-stof vekselvirkninger som f.eks. absorption (Lambert-Beers lov) samt elektron-stof vekselvirkninger som f.eks. lokaliseret opvarmning (Bethes formel) ifm. AM processer.
  • Anvende grundlæggende g-koder til at styre ekstruderings-baseret AM maskiner med tre frihedsgrader
  • Udlede geometriske ligninger til styring af ekstruderings-baseret AM maskiner med mere end tre frihedsgrader
  • Beregne varmetransport i dyser under ekstruderings-baseret AM
  • Anvende simple varmetransport, metallurgi og faststofmekaniske-løsninger til at udvælge metal AM procesparametre
  • Analysere stereolitografi procesparametre ifm. forskellige applikationer vha. resin arbejdskurver
  • Analysere materialeegenskaber ifm. metal AM produktion vha. Hall-Petch lignende ligninger og Griffith-Irwins kriterie
  • Evaluere og udvælge velegnede efterbehandlingsteknologier der udbedrer defekter i metal AM
Kursusindhold
Kurset starter med en generel introduktion til AM, hvilket bliver efterfulgt af en mere dybdegående gennemgang af hver af de tre AM processer.
Teoretisk grundlag for beregninger relateret til ekstruderings-baseret AM: Trigonometri, varmetransportmekanismer, varmebalancer, varmeledningsligningen.
Teoretisk grundlag for beregninger relateret til stereolitografi: Resin arbejdskurver, Lambert-Beers lov, Snell-Descartes lov.
Teoretisk grundlag for beregninger relateret til metal AM: Bethes formel, termiske gradienter og afkølingshastigheder, nukleasionshastigheder, anvendelse på varmebehandling, klumpanalyse, Hall-Petch lignende ligninger, Griffith-Irwins kriterie.
Efterbehandlingsteknologierne der vil blive gennemgået for metal AM inkluderer afspændingsglødning, sintring, laser polering og forskellige overfladebehandlingsoperationer.
Sidst opdateret
02. maj, 2024