This project was initiated by Postnord who wanted to develop their own large frame FDM 3D printer, mainly for two reasons. The first reason was to be able to use the collaboration between Postnord and KTH to present how Postnord are promoting domestic production in the same time as portraying themselves as leaders in the field of additive manufacturing in Sweden. The second reason was to get a machine with the ability to print both small- and large-scale prototypes and products to be used in an industrial environment. The targeted goals and desired outcome of the PP3D (PostPaper3D - project name) was to construct a large frame FDM 3D printer, with a build area of 1 square meter and (if possible) a printing volume of 1 cubic meter, capable of printing parts for industrial applications. This would be achieved by using industrial components and state-of-the-art open source 3D printing control systems. Sensors for filament run-out detection and automatic printer bed levelling was also desired. On top of these goals KTH-IIP wanted the project work to focus on the construction of large frame FDM 3D printers, what challenges appear in scaling up the technology, to further the internal vision of developing strategic competencies in the field of additive manufacturing - as requested by the industry. The result of the project was a FDM 3D printer with a build volume of 1000x1000x950 [mm] that comes with dual independent extruders - meaning it may either print two copies of the same part simultaneously or utilize both printer heads to work on a single component. The top tested speed (printing) was 100 [mm/s] and the top tested movement speed was 250 [mm/s]. The theoretical accuracy of the machine is 50 [μm] but this has not been tested in this project. In the scope of the master thesis all prototype-symptoms were not eliminated, where the most considerable issue being the motors occasionally skipping steps (and losing their location) during rapid accelerations and changes in velocity. When this happens, it will most likely result in a failed print. The proposed solution for this is to further adjust the firmware to allow for finer, more regulated accelerations and speeds. Another possible solution is to replace the motors with stronger ones. In delivery the machine operates using state of the art components and software, from prominent Swedish and international producers. An interview of Isak Emericks alongside the printer can be seen in Appendix B, in the form of a newsletter. / Det här projektet initierades av Postnord som ville utveckla en egen storskalig FDM 3D printer, huvudsakligen på grund av två anledningar. Den första för att kunna använda samarbetet med KTH för att visa hur Postnord främjar inhemsk produktion samtidigt som de själva är ledare och initiativtagare inom additiv tillverkning i Sverige. Den andra anledningen var för att få tag på en maskin som har möjligheten att skriva ut stora- och småskaliga prototyper och produkter som kan användas i en industriell miljö. De uppsatta målen och önskvärda resultatet med PP3D (PostPapper3D - projektnamn) var att konstruera en storskalig FDM 3D skrivare, men en byggarea på 1 kvadratmeter och (om möjligt) en byggvolym på 1 kubikmeter, kapabel att skriva ut delar för industriella tillämpningar. Det här skulle uppnås genom att använda industriella komponenter och toppmoderna kontrollsystem för 3D skrivare. Sensorer för att upptäcka när utskriftsmaterialet var på väg att ta slut och automatisk utjämning av byggytan var också önskvärt. Förutom dessa målsättningar så ville KTH-IIP att arbetet skulle fokusera på konstruktionen av en storskalig FDM 3D skrivare, vilka utmaningar och problem som uppstår när tekniken skalas upp, för att fortsätta den interna visionen om att utveckla strategiska kompetenser inom additiva tillverkningsmetoder - vilket industrin efterfrågade. Resultatet av projektet var en 3D skrivare med en byggvolym på 1000x1000x950 [mm] som kommer utrustad med två (individuellt styrda) utskriftshuvuden - som antingen kan skriva ut två identiska kopior av samma objekt eller som kan arbeta tillsammans för att bygga upp en komponent mer effektivt. Den högsta testade utskriftshastigheten var 100 [mm/s] och den högsta testade hastigheten för rörelse var 250 [mm/s]. Den teoretiska upplösningen hos maskinen är 50 [μm] men det här har inte kontrollerats i det här projektet. Inom omfattningen av ett examensarbete (civilingenjör) så hann inte alla prototyp-symptom elimineras, där det mest betydande problemet var att motorerna bitvis missar steg (och förlorar sin positionering) under hastiga accelerationer och förändringar i rörelseriktning. När detta händer så resulterar det oftast i misslyckade utskrifter. Den presenterade lösningen för det här är att fortsätta justera mjukvaruinställningarna tills finare och mer kontrollerade rörelsemönster uppnås. En annan tänkbar lösning är att byta ut motorerna mot starkare varianter. Vid leverans så nyttjar maskinen toppmoderna komponenter och mjukvara, från framstående svenska och internationella producenter. En intervju med Isak Emericks tillsammans med 3D skrivaren hittas i Bilaga B, i formen av ett nyhetsbrev.
| Identifer | oai:union.ndltd.org:UPSALLA1/oai:DiVA.org:kth-279503 |
| Date | January 2020 |
| Creators | Emericks, Isak |
| Publisher | KTH, Skolan för industriell teknik och management (ITM) |
| Source Sets | DiVA Archive at Upsalla University |
| Language | English |
| Detected Language | Swedish |
| Type | Student thesis, info:eu-repo/semantics/bachelorThesis, text |
| Format | application/pdf |
| Rights | info:eu-repo/semantics/openAccess |
| Relation | TRITA-ITM-EX ; 2020:429 |
Page generated in 0.002 seconds