Κατασκευή πρωτοτύπου προπέλας χρησιμοποιώντας τεχνικές σάρωσης από απόσταση και τεχνολογία προσθετικής κατασκευής

Κουλοβάκης, Γεώργιος

Manufacturing of a propeller prototype using 3D laser scanning and additive manufacturing techniques

Μεταπτυχιακή διπλωματική εργασία

Author

Κουλοβάκης, Γεώργιος

Date

2021-02-26

Advisor

Δημητρέλλου, Σωτηρία

Μεταπτυχιακή διπλωματική εργασία (4.876Mb)

Keywords

Αντίστροφος Σχεδιασμός ; Προσθετική κατασκευή ; Τρισδιάστατη σχεδίαση

Abstract

Στην παρούσα μεταπτυχιακή εργασία αναπτύχθηκε μια μεθοδολογία Αντίστροφου Σχεδιασμού με σκοπό την τρισδιάστατη μοντελοποίηση και την ταχεία κατασκευή ενός πρωτοτύπου προπέλας με βάση το νέφος σημείων που προέκυψε από ψηφιακή σάρωση με λέιζερ. Στην εργασία θα παρουσιαστούν αρχικά οι σύγχρονες τεχνολογίες Προσθετικής Κατασκευής και αναλυτικά οι αρχές διεργασίας τους. Στη συνέχεια θα γίνει εκτενής αναφορά στον Αντίστροφο Σχεδιασμό και συγκεκριμένα στη διαδικασία τρισδιάστατης σάρωσης και ψηφιοποίησης. Η προτεινόμενη μεθοδολογία θα εφαρμοστεί για την περίπτωση μιας προπέλας. Η διαδικασία της αποτύπωσης με επίγειο σαρωτή λέιζερ, η επεξεργασία του νέφους σημείων, η δημιουργία του πολυγωνικού μοντέλου και του 3D γεωμετρικού μοντέλου θα παρουσιαστεί αναλυτικά. Στη συνέχεια θα γίνει η περιγραφή της κατασκευής του πρωτοτύπου της προπέλας υπό κλίμακα χρησιμοποιώντας τεχνολογία προσθετικής κατασκευής με εναπόθεση ημίρρευστου υλικού. Τέλος, θα ακολουθήσουν τα συμπεράσματα και η αξιολόγηση της μεθοδολογίας.

Abstract

In this master's thesis, a Reverse Engineering methodology was developed in order to produce the 3D model and the rapid prototype of a propeller, based on the point cloud obtained from digital laser scanning. The thesis will first present the modern technologies of Additive Manufacturing and in detail their process principles. Then there will be an extensive reference to Reverse Engineering and specifically to the techniques of 3D scanning and digitization. The proposed methodology will be applied in the case of a propeller. The laser scanning procedure, the processing of the point cloud, the creation of the polygonal model and the 3D geometric model will be presented in detail. Then the construction of the prototype of the propeller using Deposition Modeling technology will be described. Finally, the conclusions and the evaluation of the methodology will follow.