Εργαστήριο Ταχείας Κατασκευής Πρωτοτύπων & Εργαλείων

ΕΡΓΑΣΤΗΡΙΟ ΤΑΧΕΙΑΣ ΚΑΤΑΣΚΕΥΗΣ ΠΡΩΤΟΤΥΠΩΝ & ΕΡΓΑΛΕΙΩΝ – ΑΝΤΙΣΤΡΟΦΟΥ ΜΗΧΑΝΟΛΟΓΙΚΟΥ ΣΧΕΔΙΑΣΜΟΥ

ΓΕΝΙΚΕΣ ΠΛΗΡΟΦΟΡΙΕΣ

Το Εργαστήριο Ταχείας Κατασκευής Πρωτοτύπων & Εργαλείων – Αντίστροφου Μηχανολογικού Σχεδιασμού (ΤΚΠ&Ε -ΑΜΣ) ανήκει στον Τομέα Μηχανολογικών Κατασκευών & Αυτομάτου Ελέγχου της Σχολής Μηχανολόγων Μηχανικών του Ε.Μ.Π. Η δημιουργία του ξεκίνησε το 1996 στα πλαίσια του ΕΠΕΤ ΙΙ της ΓΓΕΤ. Από το έτος 2001 αποτελεί θεσμοθετημένο εργαστήριο του Ε.Μ.Π. (ΦΕΚ Αρ.66 / 6 Απρ 2001, Τευχος 1ο) και το μοναδικό θεσμοθετημένο εργαστήριο εκπαιδευτικού ιδρύματος της χώρας στην τριτοβάθμια εκπαίδευση με αντικείμενο τον αντίστροφο μηχανολογικό σχεδιασμό και τις μεθόδους ταχείας κατασκευής πρωτοτύπων και εργαλείων (rapid prototyping – rapid tooling).

Το μόνιμο προσωπικό του Εργαστηρίου αποτελείται από καθηγητές ΕΜΠ (Δρ. Χριστόφορος Προβατίδης, Καθηγητής ΕΜΠ και Δρ. Βασίλειος Σπιτάς, Αναπληρωτής Καθηγητής ΕΜΠ – Διευθυντής Εργαστηρίου ΤΚΠ-ΤΚΕ) και Διπλωματούχους Μηχανολόγους Μηχανικούς (Δρ. Γεώργιος Καϊσαρλής & Δρ. Σταμάτιος Πολύδωρας) και Υποψήφιους Διδάκτορες (Χρήστος Βακουφτσής, Διπλ. Μηχανολόγος Μηχανικός ΕΜΠ, Τίτλος Διατριβής: “Μοντελοποίηση και βελτιστοποίηση του σχεδιασμού για τεχνολογία προσθετικής κατασκευής με χρήση μεθόδων πεπερασμένων στοιχείων λαμβάνοντας υπόψιν τις επιδράσεις του φαινομένου αλλαγής φάσης του υλικού” & Ανδρέας Μαυρίδης, Διπλ. Μηχανολόγος Μηχανικός ΕΜΠ, Τίτλος Διατριβής: “Analysis of the effect of operational conditions and mechanical properties to the tolerancing of structures implementing CAD-CAE methods towards the development of a new optimal tolerance determination methodology.”). Στις δραστηριότητές του συμμετέχουν επίσης μεταπτυχιακοί φοιτητές.

Το Εργαστήριο ΤΚΠ&Ε -ΑΜΣ δραστηριοποιείται εκπαιδευτικά, ερευνητικά και παρέχει υπηρεσίες στις περιοχές:

του Σχεδιασμού Μηχανολογικών Κατασκευών και Προϊόντων με γνώμονα την Ποιότητα, το Κόστος και το Περιβάλλον
της τρισδιάστατης εκτύπωσης (3D Printing)

της Διαστασιολογικής και Γεωμετρικής Ακρίβειας των Μηχανολογικών Κατασκευών
της Ανάλυσης και Σύνθεσης Ανοχών
της Ταχείας Κατασκευής Πρωτοτύπων και Εργαλείων
του Αντίστροφου Μηχανολογικού Σχεδιασμού

Η τέταρτη βιομηχανική επανάσταση, βιομηχανία 4.0, είναι η πρόσφατη κίνηση στην χρήση έξυπνων τεχνολογιών και αυτοματοποίησης τους στην βιομηχανία. Σε αυτή τη νέα εποχή είναι απαραίτητη η αξιοποίηση σύγχρονων τεχνολογιών κατασκευής όπως η τεχνολογία προσθετικής κατασκευής (Additive manufacturing) αλλά και σύγχρονων τεχνολογιών μετρολογίας με σκοπό την διαστασιολογική και γεωμετρική μέτρηση της ακρίβειας σε όλες τις φάσεις της παραγωγικής διαδικασίας. Η συνεχώς εξελισσόμενη τεχνολογία της προσθετικής κατασκευής , κοινώς γνωστή και ως 3D Printing, πλέον βρίσκει εφαρμογή σε αρκετούς τομείς της βιομηχανίας:

Κατασκευή πρωτοτύπων
Κατασκευή εξειδικευμένων εξαρτημάτων όπως βιοϊατρικά εμφυτεύματα, σύνθετα εξαρτήματα για την αεροπορική βιομηχανία, εξαρτήματα και συσκευές βιοϊατρικής τεχνολογίας κ.α
Ο αντίστροφος μηχανολογικός σχεδιασμός συνδυάζοντας την τεχνολογία προσθετικής κατασκευής με τις σύγχρονες μεθόδους αποτύπωσης και ψηφιοποίησης επιφανειών δίνει την δυνατότητα γρήγορης και με ακρίβεια κατασκευής εξαρτημάτων και ανταλλακτικών έτοιμα για χρήση.

ΔΡΑΣΤΗΡΙΟΤΗΤΕΣ

Το Εργαστήριο Ταχείας Κατασκευής Πρωτοτύπων & Εργαλείων (ΤΚΠ/ΤΚΕ) – Αντίστροφου Σχεδιασμού (ΑΣ) δραστηριοποιείται εκπαιδευτικά, ερευνητικά και με Παροχή υπηρεσιών στις παρακάτω επιστημονικές περιοχές:

• του Σχεδιασμού Μηχανολογικών Κατασκευών και Προϊόντων με γνώμονα την Ποιότητα, το Κόστος και το Περιβάλλον,

• της τρισδιάστατης εκτύπωσης (3D Printing)

• της Διαστασιολογικής και Γεωμετρικής Ακρίβειας των Μηχανολογικών Κατασκευών,

• της Ανάλυσης και Σύνθεσης Ανοχών,

• της Ταχείας Κατασκευής Πρωτοτύπων και Εργαλείων,

• του Αντίστροφου Μηχανολογικού Σχεδιασμού.

Το Εργαστήριο διαθέτει δυνατότητα παροχής υπηρεσιών που αφορούν σε:

• Μηχανολογικές Κατασκευές σε περιβάλλον CAD/ CAM/CAE

• Σχεδιασμό και ανάπτυξη ενδιάμεσων και τελικών Εργαλείων Παραγωγής (καλουπιών) για μεθόδους παραγωγής όπως Χύτευση Άμμου, Χύτευση με τη μέθοδο του Χαμένου Κεριού, Χύτευση Κενού κλπ.

• Κατασκευή Πρωτοτύπων με τη μέθοδο LOM (Laminated Object Manufacturing)

• Διαστασιολογικό και Γεωμετρικό Μετροτεχνικό Έλεγχο Μηχανολογικών Αντικειμένων (προϊόντων, ιδιοσυσκευών, εργαλείων, καλουπιών κ.α.) με διατάξεις CMM (Coordinate Measuring Machines)

• Αποτύπωση και Ψηφιοποίηση Επιφανειών

ΕΞΟΠΛΙΣΜΟΣ

Διάταξη ΤΚΠ τεχνολογίας LOM (Laminated Object Manufacturing) – HELISYS 1015 : 380mm x 250mm x 360mm.
Διάταξη επιτραπέζιας CNC μηχανής 3 αξόνων, για ΤΚΠ με αφαίρεση υλικού — COMAGRAV, MT-Profi.
Φορητές μετρητικές μηχανές συντεταγμένων – CMM – 6 βαθμών ελευθερίας – FARO (contact & non-contact) με εργόσφαιρα (Χώρος μέτρησης) διαμέτρου 2,4m και ακρίβεια μέτρησης U=±0,04mm
Mετρητική μηχανή συντεταγμένων – CMM – DEA/ Brown & Sharpe/ Mistral/ PH10M/TP200 Renishaw Head. Χώρος μετρήσεων: 700mm x 700mm x 500mm. Ακρίβεια μέτρησης κατά ISO 10360 – 2 / VDI/VDE 2617: E = U3 (μm) = 2,5 + L(mm)/250 και R (μm) = 2,5, με σύστημα αντιστάθμισης θερμοκρασιακών μεταβολών.
Όργανο μέτρησης τραχύτητας επιφανειών TAYLORHOBSON Surtronic 3+.
Λογισμικά CAD/CAE/CAM/RE (Solidworks, SolidCam, Raindrop Geomagic, Pro-Engineer, I-DEAS, AutoCAD Mechanical, Materialise MIMICS & Magics RP, Tasysworks, “Boothroyd Dewhurst” DFMA, Prodtect, PC DMIS, Easyfix).
Πλήρη σειρά μικρομέτρων εξωτερικών και εσωτερικών διαστάσεων καθώς και ποικίλα παχύμετρα.
Τρισδιάστατο εκτυπωτή Creality3D Cr10 S5, Εταιρία: Creality 3D, Τεχνολογία: FFF (Fused Filament Fabrication) 3D Printer, Διαστάσεις εκτύπωσης: 500 x 500 x 500 mm, Υλικά: ABS, PLA , PETG
Τρισδιάστατο εκτυπωτή Anycubic Photon, Εταιρία: Anycubic, Τεχνολογία: DLP (LCD) 3D Printer, Διαστάσεις εκτύπωσης: 120.96 x 68.5 x 150 mm, Υλικά: Φωτοπολυμεριζόμενες ρητίνες
Τρισδιάστατο εκτυπωτή Nobel Advanced, Εταιρία: XYZPrinting, Τεχνολογία: SLA 3D Printer, Διαστάσεις εκτύπωσης: 128 x 128 x 200 mm, Υλικά: Φωτοπολυμεριζόμενες ρητίνες
Τρισδιάστατο εκτυπωτή Stratasys Forus 360mc, Εταιρία: Stratasys, Τεχνολογία: FDM, Διαστάσεις εκτύπωσης: 355 × 254 × 254 mm, Υλικά: ABS plus P430

ΑNTIKEIMENA EΡΕΥΝΑΣ

• Τεχνολογίες Συμπίεσης Χρόνου & Κόστους Ανάπτυξης Νέων Προϊόντων και αξιοποίηση από Μεθόδους Παραγωγής

• Βιομηχανική Μετρολογία Διαστάσεων & Γεωμετρίας

• Ανάλυση και Σύνθεση Ανοχών

• Σχεδιασμός για Βέλτιστη Συναρμολόγηση — Αποσυναρμολόγηση

• 3D σχεδιασμός από ιατρικά δεδομένα – Βιοϊατρικές εφαρμογές

• Ανασχεδιασμός, αποκατάσταση, αναπαραγωγή αντικειμένων ελεύθερης μορφής σε περιβαλλον CAD.

ΠΑΡΑΔΕΙΓΜΑ ΕΡΕΥΝΗΤΙΚΩΝ ΕΡΓΩΝ – ΥΠΗΡΕΣΙΩΝ

Πρόγραμμα των ΕΟΜΜΕΧ & ΓΓΕΤ: «ADAPT ΕΙΝΕΤΕ 210/13: Εισαγωγή Νέων Τεχνολογιών στις Μικρομεσαίες Επιχειρήσεις»
PRIMA “Project Risk Management” (EN – IST)
Πρόγραμμα ΠΑΒΕ 97 της ΓΓΕΤ: «Ανάπτυξη συστήματος σχεδιασμού και κατασκευής εργαλείων χύτευσης χυτοσιδηρών στοιχείων αντλιών, σε περιβάλλον CAD/ CΑΜ/Rapid Prototyping/Rapid Tooling»
«Ανάπτυξη συστήματος σχεδιασμού και κατασκευής των εργαλείων διαμόρφωσης (μητρών) για την παραγωγή προϊόντων συσκευασίας από ανακυκλώσιμο χαρτοπολτό»
Πιλοτική χύτευση πτερυγίου υπερπληρωτή ναυτικού κινητήρα με τη μέθοδο του χαμένου κεριού και χρήση πρωτοτύπων LΟΜ
Κατασκευή πρωτοτύπων μορφής και γεωμετρικών πρωτοτύπων για την ανάπτυξη νέων μηχανισμών μανδάλωσης κουφωμάτων αλουμινίου
Μελέτη μετατροπής μεθόδου παραγωγής ελασματουργικών προϊόντων σε χυτά δια πιέσεως.
Σχεδιασμός και κατασκευή πρωτοτύπων για χυτοπρεσσαριστά στελέχη ανακλαστήρων οδοστρώματος.
Ανάπτυξη πλήρους συνόλου εργαλείων χύτευσης εξαρτημάτων μικρού αεροπορικού κινητήρα με μεθόδους ΤΚΠ —ΤΚΕ.
Συστηματική μέτρηση διαστασιολογικών αποκλίσεων παρτίδων ελασματουργικών αντικειμένων υψηλής ακρίβειας.
Πρόγραμμα ΠΕΝΕΔ 2001 της ΓΓΕΤ: «Ανάπτυξη ολοκληρωμένης μεθοδολογίας οδοντικών αποκαταστάσεων με μεταλλικά εμφυτεύματα»