A tantárgy célja az additív gyártás (3D nyomtatás) technológiáinak és tervezési szemléletének átadása. A hallgatók megismerkednek a különféle eljárásokkal (pl. FDM, SLA, SLS), a rétegalapú tárgyalkotás folyamatával, az anyagjellemzőkkel és a technológia nyújtotta geometriai szabadság ipari alkalmazásával.
Modern gyártási technológiák (GGEPBAN-MODGTECH-1)
Alapadatok
Szak és képzési szint
Gépészmérnöki, alapképzés
Tanterv
2021
Óraszám
2 + 0 + 1 (E+Gy+L)
Kreditérték
2 kredit
Elmélet–Gyakorlat arány
Elmélet: 67%, Gyakorlat: 33%
Tantervi félév
6. félév
Munkarend
Nappali
Előfeltételek
Gépgyártástechnológia I.
Értékelés típusa
Gyakorlati jegy
Tárgy kategória
Szakirányon kötelező
Nyelv
magyar
Oktatók
Tantárgyfelelős
Dr. Líska János
Felelős tanszék
Innovatív Járművek és Anyagok Tanszék
Oktatók
Bognár Adrián
Ellenőrzésért felel
- nincs
Tantárgy célja
Elsajátítandó ismeretanyag
Előadás
Az elsajátítandó ismeretanyag magában foglalja a különféle additív gyártási eljárások (különösen az FDM, SLA és SLS) elméleti alapjait, a technológiákhoz kapcsolódó alapanyagok fizikai és kémiai jellemzőit, valamint a rétegalapú gyártásra optimalizált mérnöki tervezés (DfAM) szabályait. A hallgatók megtanulják a teljes szoftveres folyamatláncot a CAD-modellezéstől a szeletelő programok paraméterezésén át a G-kód generálásig, kiegészítve a gyártásközi minőségellenőrzéssel és a kritikus utómunkálati folyamatokkal.
Laboratórium
A tantárgy gyakorlati részének célja a technológia közvetlen alkalmazása, ahol az elsajátítandó ismeretanyag a gépkezelésre és a konkrét gyártási tapasztalatra fókuszál. A hallgatók a gyakorlat során megtanulják a különféle 3D nyomtatók precíz beüzemelését, valamint az alapanyagok szakszerű kezelését és betöltését. A gyakorlati tudás része továbbá a nyomtatási hibák helyszíni diagnosztizálása és elhárítása, valamint a kész darabok fizikai utómegmunkálása, legyen szó mechanikai tisztításról, kémiai oldásról vagy UV-fényben történő utókezelésről.
Szakmai kompetenciák
Tudás
A hallgató magas szinten ismeri: az additív gyártási technológiák elméleti alapjait és ipari szerepét a modern gyártórendszerekben, a fő additív eljáráscsaládok működési elvét (pl. porágyas olvasztás, anyagextrúzió, fotopolimerizáció, kötőanyag-sugaras technológiák), az additív gyártási folyamatok fizikai jelenségeit (hőátadás, olvadás, megszilárdulás, rétegképzés), az additív technológiákban alkalmazott alapanyagok tulajdonságait (fémek, polimerek, kompozitok, kerámiák), a gyártási paraméterek hatását a geometriai pontosságra, a mechanikai tulajdonságokra és a felületi minőségre, a réteges gyártásból eredő anyagszerkezeti és mechanikai sajátosságokat (anizotrópia, porozitás, maradó feszültségek), az additív gyártás tervezési elveit (Design for Additive Manufacturing – DfAM), az utómegmunkálási eljárásokat és azok szerepét az alkatrészminőség javításában, az additív gyártás minőségbiztosítási és ellenőrzési módszereit, az additív technológiák gazdasági és ipari alkalmazási lehetőségeit, valamint korlátait.
Képesség
A hallgató képes: additív gyártásra optimalizált alkatrészek tervezésére és értékelésére, különböző additív gyártási technológiák közül a megfelelő eljárás kiválasztására adott ipari feladatra, additív gyártási folyamatok technológiai paramétereinek meghatározására és optimalizálására, CAD-modellek additív gyártásra történő előkészítésére (szeletelés, támaszszerkezetek tervezése), az additív gyártással készült alkatrészek mechanikai és geometriai jellemzőinek elemzésére, gyártási hibák azonosítására és azok okainak technológiai elemzésére, additív gyártási folyamatok szimulációs és digitális modellezési eszközeinek alkalmazására, kísérleti vizsgálatok tervezésére és az eredmények mérnöki értékelésére.
Attitűd
A hallgató: nyitott az innovatív gyártási technológiák és ipar 4.0 megoldások alkalmazására, törekszik az optimális, fenntartható és erőforrás-hatékony gyártási megoldások kidolgozására, kritikus szemlélettel értékeli az additív technológiák alkalmazhatóságát és korlátait, elkötelezett a mérnöki precizitás és a minőségbiztosítás iránt, együttműködő a multidiszciplináris fejlesztési projektekben, nyitott a technológiai fejlődés követésére és a folyamatos szakmai fejlődésre.
Autonómia és felelősség
A hallgató: önállóan képes additív gyártástechnológiai feladatok elemzésére és megoldására, felelősséget vállal az általa megtervezett gyártási folyamatok szakmai megalapozottságáért, irányítás mellett részt vesz komplex gyártásfejlesztési és kutatás-fejlesztési projektekben, képes szakmai döntések előkészítésére additív gyártási alkalmazások esetén, betartja a laboratóriumi, munkavédelmi és minőségbiztosítási előírásokat, felismeri az additív technológiák alkalmazásának gazdasági és technológiai korlátait.
További szakmai kompetenciák
Additív gyártásra optimalizált konstrukciók tervezése (DfAM szemlélet) Topológiai optimalizálás alkalmazása additív gyártásban Digitális gyártási lánc (CAD–CAM–szeletelés–gyártás) integrált alkalmazása Additív és hagyományos (hibrid) gyártási technológiák kombinációjának értékelése Ipar 4.0 és digitális gyártási rendszerek alapelveinek alkalmazása additív gyártási környezetben Kutatási és fejlesztési feladatokban való részvétel additív technológiák területén
Számonkérés és értékelés
Félévközi követelmények
1 db zárthelyi dolgozat (50 pont) és 1 db házi feladat (50 pont) teljesítése.
Generatív MI használata
2. álláspont: A GMI-eszközök használata korlátozottan engedélyezett (pl. irodalomkutatási segítségnyújtás vagy meghatározott eszközök). Ez azt jelenti, hogy a GMI-eszközök előre meghatározott módon használhatók a feladatok elkészítéséhez, megoldásához. Ebben az esetben a tantárgy gondozójának feladata és felelőssége meghatározni, hogy a GMI-eszközök használata mely esetekben megengedett vagy nem megengedett. A tantárgyleírásban részletesen meg kell határozni, hogy a GMI-eszközök milyen módon használhatóak az adott kurzus során.
Segédanyagok, laborháttér
Az előadáson elhangzottak és a Teams felületre feltöltött segédanyagok.
Irodalom
Kötelező irodalom
1. Magyar Mérnöki Kamara Kiadványsorozata - Felépítés elvű (additív) gyártástechnológiák a gépészetben
Ajánlott irodalom
1. Ben Redwood, Filemon Schöffer, Brian Garret - The 3D Printing Handbook 2. Ian Gibson - Additive Manufacturing technologies