PAULÍČEK, J. Bezdotyková kontrola rozměrové přesnosti velkorozměrového 3D tisku [online]. Brno: Vysoké učení technické v Brně. Fakulta strojního inženýrství. 2022.

Posudek vedoucího

Koutecký, Tomáš

Hodnocená diplomová práce se zabývá problematikou bezdotykové kontroly velkorozměrového 3D tisku za účelem získání informací o přesnosti této výrobní metody a případnou optimalizaci procesu 3D tisku. Práce přináší podařený výsledek v podobě laserového skeneru, který může být upevněný na otočné tiskové hlavě a umožňuje tak rozměrovou kontrolu v průběhu tisku při použití metody „contour crafting“. Po obsahové i formální stránce zároveň vidím dost výrazné nedostatky práce. Po formální stránce jsou to následující: literární zdroje jsou na diplomovou práci v relativně malém rozsahu, měly by být zastoupeny i aktuálnější zdroje a některé ze zdrojů nejsou správně citované dle ISO 690. V rešerši by více zdroji měla být pokryta zejména oblast řešení bezdotykové kontroly při 3D tisku betonu (kapitola 2.6). Některé metody v rešerši mohly být více pokryty (např. ultrazvuková metoda). Metoda strukturovaného světla popsaná v kapitole 2.6.1 má uvedené velmi slabé zjištění z práce (nevykazovalo žádné nečekané problémy). Podobně slabé zjištění je v kapitole 2.6.2. U metody v kapitole 2.6.3 chybí zhodnocení zjištěného závěru. V kapitole výsledků je neúměrně velký prostor věnovaný MKP analýze, která, jak se ukazuje, není vlastně nikterak přínosná. Tato kapitola je obecně poměrně slabá a ukazuje se v ní časový tlak, ve kterém byla zpracovávaná. Konkrétně část testů na robotovi je dost stručná a nedotažená. Chybí jakákoliv data ze skenování pomocí ATOSu, způsob porovnání výsledků z laserového skeneru s výsledky z ATOSu je velmi slabý a ne příliš průkazný. Chybí např. graf, který by prokazoval uvedené hodnoty (jak z laserového skeneru, tak z ATOSu), není popsán způsob, jak byly hodnoty na datech z ATOSu změřeny. Ve výsledcích by mělo být také prokázáno, jaká vzniká nepřesnost při měření šířky v rádiusu 700 mm. A není uvedeno, jak bude přepočítávána šířka výnosu v závislosti na skutečném natočení trysky. Chybí informace o výšce vrstvy, ke které je vztažena nepřesnost 2 mm. V diskuzi je pak zmíněno zvláštní zdůvodnění, že deformace způsobené zatížením skeneru nemají vliv na přesnost, vyvozené z informace o přesnosti skenování +-2 mm. V práci je také řada překlepů, v tabulce 2 chybí jednotky a jsou zbytečně použitá 4 desetinná místa, na některých místech (strana 48) jsou chybné odkazy. Hlavní cíl práce, tedy návrh, výroba a otestování zařízení pro bezdotykovou real-time kontrolu velkorozměrového 3D tisku byl splněn. Zejména část testování má značné nedostatky a rozhodně by mohla být zpracována lépe. I přes uvedené nedostatky doporučuji práci k obhajobě.

Posudek oponenta

Mendřický, Radomír

Hlavním cílem DP bylo navrhnout a ověřit zařízení pro kontrolu „výnosu“ vytištěného pomocí technologie 3D tisku cementových směsí. Jedná se o velmi aktuální a zatím málo probádané téma. V první části práce se autor věnuje rešerši současného stavu poznání jak v oblasti 3D tisku betonových směsí, tak v oblasti 3D skenování objektů. Zvláštní pozornost je zaměřena na potenciální chyby při 3D tisku cementových směsí a jejich bezkontaktní 3D měření. Přestože je rešerše přehledná a autor prokázal dobrou orientaci v dostupné literatuře, dle mého názoru mohla být tato pasáž zpracována důkladněji, a některé, pro práci významné pasáže, detailněji. Vyskytují se zde i určité nepřesnosti (např. str. 16 – uvádíte, že mezi pasivní metody patří metoda založená na době letu paprsku; metody skenování by se daly vyjádřit názornějšími obrázky než např. 2.18, 2.19; str. 4. – chybný odkaz na kapitolu 2.1). Praktická část je věnována návrhu, ověření a výrobě skeneru pro snímání, stejně tak jako návrhu kalibračních a vyhodnocovacích programů. Bohužel zde není zcela zřejmé, jaké algoritmy jsou autorem naprogramovány a jaké jsou součástí knihoven Matlabu. V závěru práce bylo zařízení experimentálně ověřeno, byla porovnána přesnost výstupů navrženého 3D skeneru s profesionálním systémem ATOS. Nechybí diskuze nad výstupy a navrženým řešením. Součástí práce je dokumentace k navřenému HW řešení a algoritmy užité v SW MATLAB. I k praktické části práce mám řadu připomínek a otázek, které ale nemusí vždy nutně znamenat výtku směrem k autorovi práce, naopak, jsou často dány velmi aktuálním tématem, které je třeba dále řešit a rozvíjet: Připomínky: • Uvádíte, že monitorování přesnosti během tisku je důležité, neboť při nepřesném tisku hrozí zhroucení. Toto je samozřejmě částečně pravda, nicméně se domnívám, že větší riziko zhroucení bude vlivem případného přerušení tisku (na kontrolu tohoto jevu by však postačoval jednodušší 1D senzor) a především kvalitou tiskové směsi (rychlost tuhnutí apod.) • Mluvíte o exponenciálním nárůstu počtu publikací v posledních letech (obr. 2.2), proč není graf včetně posledních 3 let? • MKP analýza je sice chvályhodná, ale i bez této analýzy se dalo očekávat, že vliv odstředivé síly při uvedených parametrech bude minimální. Spíše bych se obával a ověřil rizika změny polohy celého pouzdra vlivem vibrací při provozu zařízení (uchycení dvěma šrouby M3 se mi nejeví jako spolehlivé). • Na str. 36 uvažujete jako nejmenší oblouk průměr 700 mm, ale na str. 52 a dále počítáte s poloměrem 700 mm. • Nikde jsem v práci nenašel, jak dopadlo skenování 2. navrženého objektu s rádiusy. • Přestože si to autor uvědomuje, jako jeden z hlavních nedostatků vidím v nemožnosti skenovat součásti, při jejichž tisku dochází k rotaci trysky kolem dokola. Takový tvar má valná většina dnes tištěných objektů (uzavřená trajektorie). Obecně jsou v práci občasné překlepy a bohužel i gramatické chyby (i/y; čárky ve větě, …). Vadí mi špatná čitelnost mnoha obrázků (možná způsobena velkou kompresí do PDF souboru). Jako celek hodnotím práci průměrně. Způsob zpracování tématu svědčí o dobrých teoretických znalostech autora, schopnosti analyzovat novou problematiku. Z praktické části DP je zřejmé, že student pronikl do uvedené problematiky, porozuměl jí a dokázal úspěšně aplikovat znalosti prakticky. Hlavní přínosy spatřuji v tom, že navržený systém je funkční, otevřený, snadno rozšiřitelný, a má tedy vysoký potenciál využití v pokračujícím výzkumu. Předložená DP splňuje zadání a požadavky na udělení akademického titulu, a proto ji doporučuji k obhajobě.

eVSKP id 137129