Σχεδιασμός για προσθετική κατασκευή, τρισδιάστατη εκτύπωση πολυσυνθέτων εξαρτημάτων ναυτιλίας από πολυμερή υλικά και στατική ανάλυση με τη μέθοδο των πεπερασμένων στοιχείων

Abstract

Η Προσθετική Κατασκευή (Additive Manufacturing) είναι μια τεχνολογία που βασίζεται στη δημιουργία ενός αντικειμένου προσθέτοντας διαδοχικά υλικό ανά στρώσεις και αποτελεί σημαντική εξέλιξη των παραδοσιακών μεθόδων παραγωγής. Προσφέρει μεγαλύτερη ευελιξία και ελευθερία στο σχεδιασμό, νέες δυνατότητες για την ταχεία δημιουργία πολύπλοκων και καινοτόμων προϊόντων, ενώ επιφέρει σχεδόν μηδενική σπατάλη υλικού. Ο Σχεδιασμός για Προσθετική Κατασκευή (Design for Additive Manufacturing - DfAM) είναι μια στρατηγική προσέγγιση που βελτιστοποιεί τη διαδικασία σχεδιασμού για να αξιοποιήσει πλήρως τις δυνατότητες που προσφέρει η προσθετική κατασκευή. Η συνεχής εξέλιξη της τεχνολογίας της προσθετικής κατασκευής και η υιοθέτηση του DfAM παράλληλα με την ανάπτυξη νέων υλικών αναμένεται να φέρουν επανάσταση στην παραγωγή νέων καινοτόμων προϊόντων σε βιομηχανίες όπως η αεροδιαστημική, η αυτοκινητοβιομηχανία και η ιατρική.

Στόχος της διπλωματικής εργασίας είναι αρχικά να αναλυθούν οι βασικές αρχές του Σχεδιασμού για Προσθετική Κατασκευή (DfAM) με βάση σύγχρονες επιστημονικές δημοσιεύσεις, και στη συνέχεια να υιοθετηθεί η προσέγγιση του DfAM για το σχεδιασμό και την τρισδιάστατη εκτύπωση τριών πολυσύνθετων εξαρτημάτων-ανταλλακτικών της ναυτιλίας. Επιπλέον, θα πραγματοποιηθεί αξιολόγηση της διαδικασίας εκτύπωσης και ορισμένων ιδιοτήτων των εκτυπωμένων πρωτοτύπων όπως ποιότητα και λειτουργικότητα, και θα υπολογιστεί η μηχανική αντοχή τους με τη μέθοδο των πεπερασμένων στοιχείων.