Modeling the strength of 3D printed parts

dc.contributorAalto-yliopistofi
dc.contributorAalto Universityen
dc.contributor.advisorSocie, Darrell
dc.contributor.authorWikström, Johnny
dc.contributor.schoolInsinööritieteiden korkeakoulufi
dc.contributor.supervisorSocie, Darrell
dc.date.accessioned2015-10-16T08:42:34Z
dc.date.available2015-10-16T08:42:34Z
dc.date.issued2015-09-21
dc.description.abstractAs 3D printers have become cheaper more home users have got one. Before the 3D printer was as cheap as now, most people bought all the parts from shops or directly from the manufacturer. These days when you practically can make anything you like at home with your own computer, more complex and even load bearing parts are being printed at home. Most users however do not have any way of testing the strength of the printed part in any other way than practically testing if it works or not. This could be dangerous in some cases. Previous studies have been done to study the strength of 3D printed parts. These studies have however mostly just tested the strength of the parts, not trying to make a model of how to calculate the strength. Some studies come up with guidelines to ensure maximum strength. Others develop software that analyses and optimizes the part, making as little visual changes as possible, to ensure it does not break during cleaning or shipment. With the results from this thesis we hopefully have a functional way of calculating the strength of a 3D printed structure of any kind. In many cases 3D printed parts start out as a CAE model. This thesis evaluates if applying steel frame construction principles on this CAE model can be used to calculate the strength of the printed part. The steel frame construction principles are failure by tension, compression, bending, torsion and shear of the individual members. In this thesis tension and compression are evaluated for both FDM and Polyjet printed parts. The parts tested are not the ordinary ASTM standard parts as in most studies, instead we have used tensile bars, triangles and icosahedrons.en
dc.description.abstractFlera hushåll har skaffat en 3D printer alltefter att priset har sjunkit. Förr när priset ännu var högre, köpte de flesta sina delar från butiker eller av en tillverkare. Nuförtiden kan man praktiskt taget tillverka vad som helst hemma. Det printas mera komplexa delar och även delar som kräver en viss hållbarhet i vanliga hushåll. De flesta hemanvändare har ändå inget annat sätt att testa hållbarheten av delarna, förutom genom att testa dem i praktiken. Detta kan i vissa fall vara farligt. Det har gjorts tidigare studier om 3D printade delars hållbarhet. Dessa studier har nästan bara testat hållbarheten, inte försökt göra en modell för hur man skall räkna ut hållbarheten. Vissa studiers resultat är riktlinjer för att försäkra om maximal hållbarhet. Andra utvecklar mjukvara som analyserar och optimerar delar, med så få visuella ändringar som möjligt, för att försäkra att delarna klarar av att hantera rengöring och transport. Med resultaten från denna avhandling kan man förhoppningsvis räkna ut hållbarheten för alla sorters 3D printade delar. 3D printade delar börjar ofta som en CAE modell. Denna avhandling utvärderar om samma principer som används vid uträkning av stålkonstruktioner kan användas på denna CAE modell för att uträkna hållbarheten. Dessa principer är svikande i sammantryckning, dragning, böjning, vridning och skjuvning av de individuella delarna. Denna avhandling behandlar sammantryckning och dragning av både FDM och Polyjet printade delar. Delarna som testas är inte de vanliga ASTM standard delarna, utan i denna avhandling testas dragnings stänger, trianglar och icosaedrar.sv
dc.format.extent63+95
dc.format.mimetypeapplication/pdfen
dc.identifier.urihttps://aaltodoc.aalto.fi/handle/123456789/18112
dc.identifier.urnURN:NBN:fi:aalto-201510164702
dc.language.isoenen
dc.programmeKonetekniikan koulutusohjelmafi
dc.programme.majorKoneensuunnittelufi
dc.programme.mcodeK3001fi
dc.rights.accesslevelopenAccess
dc.subject.keyword3D printingen
dc.subject.keywordsrength modelingen
dc.subject.keywordstrength of 3D printed partsen
dc.subject.keywordFDMen
dc.subject.keywordpolyjeten
dc.titleModeling the strength of 3D printed partsen
dc.titleModellera hållbarheten för 3D printade delarsv
dc.typeG2 Pro gradu, diplomityöen
dc.type.okmG2 Pro gradu, diplomityö
dc.type.ontasotMaster's thesisen
dc.type.ontasotDiplomityöfi
dc.type.publicationmasterThesis
local.aalto.idinssi52309
local.aalto.openaccessyes
Files
Original bundle
Now showing 1 - 1 of 1
No Thumbnail Available
Name:
master_Wikström_Johnny_2015.pdf
Size:
16.87 MB
Format:
Adobe Portable Document Format