שם הקורס: הדפסת תלת מימד ותכן חלקי פלסטיקה

נ"ז 2.5

מרצה: צח הררי

דרישות קדם: גרפיקה הנדסית, תכן מכני 1 , תהליכי עיבוד, מעבדה בתהליכי עיבוד

מטרת הקורס: לימוד הטכנולוגיות להדפסה תלת מימדית, היישומים המתאימים, המגמות, שיטות התכן והחומרים. לימוד - טכנולוגיות ושיטות התכן של חלקי פלסטיקה בהזרקה Injection Molding , שימוש בתוכנת  SOLIDWORKS  ובכלי האנליזה ( FEA ) לתכן מתקדם, והתנסויות בהדפסות תלת מימדיות. 

נושאי הלימוד:

• לימוד הטכנולוגיות להדפסה תלת מימדית והיישומים המפותחים כיום. 

• לימוד הטכנולוגיות ותכן חלקי הפלסטיקה, שיקולים, חומרים, מידול, חישובים ואנליזות.

• התנסות בתכן ובהדפסה תלת מימדית של חלקי פלסטיקה. 

תכנית הסמסטר

1 מבוא לקורס והכרות עם טכנולוגיות להדפסת תלת מימדית.

הצגת הקורס והסילבוס. הכרות עם עולם ה Additive Manufacturing . הכרות עם סוגי טכנולוגיות הדפסה תלת מימדית, חומרים, יישומים במגוון התחומים, כיווני התפתחות עתידיים ואספקטים סביבתיים. מתן תרגיל יישומי הדפסה.

2 הדפסת תלת מימד של חומרים פולימרים, מדפסות ביתיות, מבנה ומכלולים מרכזיים במדפסות 3D , גישה לפיתוח של מדפסת 3D.

טכנולוגיות להדפסת פולימרים, FDM ופוליג'ט, יישום ההדפסה התלת מימדית בסביבה הביתית, פרוייקט ה - RepRap , המבנה והשיטה, חומרה בקוד פתוח, מכלולים מרכזיים ורכיבים במדפסות 3D , יזמות במסגרת פרוייקט RepRap.

3 סיור והדגמות של טכנולוגיות להדפסה תלת-מימדית.

4 הדפסת תלת מימד של מתכות, טכנולוגיות ותהליכים, יישומי רובוטיקה והדפסה, תהליכים משלימים ותקינה.

הדפסה תלת מימדית של מתכות, טכנולוגיות ותהליכים, אבקות ותופעות מטלורגיות, בדיקות ואבטחת איכות, יישומי הדפסת מתכות בתעשיה, יישומי רובוטיקה והדפסה, תהליכים משלימים ותקינה.

5 מבוא לתכן מוצרים פלסטיים. טכנולוגית פלסטיקה Injection Molding.

גישות לתכן, תכונות אופייניות של חומרים פלסטיים, חומרים, טכנולוגיות, עקרונות להזרקת פלסטיק, תכנון לחוזק ולקשיחות, פיתוח מוצר, מפרט דרישות, טכנולוגית פלסטיקה Injection Molding , הדגמת מידול.

6 הגשות ומצגות תרגיל יישומי הדפסה. 

7 חזרה על CAD ועל אנליזות לקראת יישומי תכן חלקי פלסטיקה והדפסות תלת מימדיות.

חזרה על CAD ועל מידול בתוכנת Solidworks . עקרונות אנליזה נומרית אלמנטים סופיים (FEA), אנליזות מבניות.

8 תכן חלקי פלסטיקה באמצעות כלים אנליטיים, CAD ואנליזות.

שימוש בקאד ובאנליזות לתכן מוצרים פלסטיים, צילועים, מחברי snap , press fitting , השוואה לפתרון אנליטי, מתן תרגיל צילועים.

9 הכרות ושימושים במדפסת 3D בקורס, התחלת הדפסות.

הכרות ושימושים במדפסות 3D לימוד מדפסת הקורס, שימוש בתוכנת ההפעלה. התחלת הדפסות.

10 הכרת טכנולוגיות פלסטיקה נוספות, טכנולוגיות לסריקה תלת מימדית, דגשים להדפסת 3D .

הכרת טכנולוגיות פלסטיקה נוספות: שיחול, ניפוח, Vacuum forming , Rotational molding וכבישה. טכנולוגיות לסריקה ולדיגום תלת מימדי, התנסות בסריקות. 

11 אופטימיזציה באמצעות אנליזה, אופטימיזציה טופולוגית, עקרונות ודגשים להדפסת 3D , שיקולי תכן.

עקרונות ודגשים לתכנון חלקים בהדפסת 3D , שיקולי תכן, מודלים מתאימים להדפסה. אופטימיזציה באמצעות אנליזה, אופטימיזציה טופולוגית.

12 הדפסת תלת מימד של חומרים פונקציונליים, המעבר להדפסת אלקטרוניקה, חומרים ביולוגיים. תהליכי המרת קבצי ה CAD למדפסות תלת מימדיות. 

הדפסת תלת מימד של חומרים פונקציונליים, המעבר להדפסת אלקטרוניקה ע"ב שיטות ננו טכנולוגיה, חומרים ביולוגיים. תהליך הכנת קבצי ה CAD והתאמתם למדפסות תלת מימדיות, תהליך ה Slicing ויצירת ה G-Code למדפסת.

13 מצגות והגשות של הפרוייקטים והדגמים מצגות והגשות של הפרוייקטים והדגמים.

הערה: במהלך הסמסטר יתכנו שינויים בתוכנית הקורס ובתרגילים שיינתנו.

רשימה ביבליוגרפית:

• Gibson Ian, Rosen David, Stucker Berent, "Additive Manufacturing Technologies: 3D Printing, Rapid Prototyping, and Direct Digital Manufacturing" (2015)

• H. Lipson," Fabricated, The New World of 3D Printing"  (2013)

• Barnatt, C., "3D Printing: The Next Industrial Revolution" (2013(

• M. Ashby", Materials, Engineering, Science, Processing and Design" (2007)

• G. Erhard",Designing with Plastics"  (2006)