title: Ερευνητική μελέτη των τεχνολογιών προσθετικής κατασκευής 
title: Research study on additive manufacturing technologies
Creators: name: Μιχακη Ελενη
Publisher: name: Technical University of Crete
Year: 2019

description: Στον κλάδο της παγκόσμιας κατασκευαστικής κοινότητας, η μελέτη και η κατασκευή προϊόντων στηρίζεται στην ταχεία πρωτοτυποποίηση. Εξελικτικά, από αυτή την κατασκευαστική γνώση τέθηκαν τα θεμέλια για την ανάπτυξη των τεχνολογιών προσθετικής κατασκευής (additive manufacturing/ΑΜ) ή αλλιώς των τεχνολογιών τρισδιάστατης εκτύπωσης με πολλαπλές εφαρμογές. Η ικανότητα δημιουργίας προϊόντων με πολύπλοκη γεωμετρία και χαρακτηριστικά, σε συνδυασμό με τη χρήση μικρότερης ποσότητας πρώτης ύλης, αποτελεί κινητήριο παράγοντα εξέλιξης. Η ουσιαστική στόχευση αφορά στην κατασκευή μερών με πολύ καλή ποιοτική απόδοση και χαμηλό κόστος παραγωγής.
Η ερευνητική προσέγγιση ξεκινάει με την μελέτη των τεχνολογιών ΑΜ και τον τρόπο με τον οποίο έχουν αναπτυχθεί μέχρι σήμερα, με βάση σημαντικά ερευνητικά αποτελέσματα. Η εδραίωση των μεθόδων παραγωγής κυρίως πλαστικών μερών και η αντίστοιχη αξιοποίησή τους με διάφορους τρόπους και εφαρμογές, υποδεικνύει την σπουδαιότητα αυτής της τεχνολογίας. Με την πραγματοποίηση εργαστηριακής κατασκευής πλαστικού εξαρτήματος αξιοποιώντας τον τρισδιάστατο εκτυπωτή του εργαστηρίου, παρατηρείται στην πράξη ο τρόπος με τον οποίο αποδίδει η μέθοδος κατασκευής τεμαχίου με προσθετική προσέγγιση.
Ο τρόπος με τον οποίο οι τεχνολογίες ΑΜ αξιοποιούνται από την παγκόσμια ερευνητική και βιομηχανική κοινότητα όσον αφορά την κατασκευή μεταλλικών μερών, αποτελεί βασικό ερευνητικό πλαίσιο αυτής της διπλωματικής εργασίας. Η ιστορική εξέλιξη και τα συμπεράσματα διαφόρων ερευνητών τόσο για την πορεία όσο και για την μελλοντική απόδοση των τεχνολογιών αυτών, συμπληρώνουν την καταγραφή ενεργειών διασφάλισης ποιότητας και πιστοποίησης για όλες τις φάσεις της παραγωγικής διαδικασίας. Η ανάλυση των μεθόδων και συστημάτων κατασκευής μεταλλικών μερών κρίνεται σημαντική για την κατανόηση της προσέγγισης αυτής τόσο τεχνολογικά όσο και συγκριτικά με τις συμβατικές μεθόδους κατεργασίας.
Από την μελέτη διαφόρων εφαρμογών και τα συμπεράσματα επιστημόνων, παρατηρήθηκαν αστοχίες σε διάφορες φάσεις της διαδικασίας κατασκευής μεταλλικών μερών, οι οποίες συμπληρώνουν το ερευνητικό πλαίσιο αυτής της εργασίας. Όσο οι δραστηριότητες γύρω από την κατασκευή μεταλλικών μερών με τις τεχνολογίες ΑΜ επεκτείνονται, τόσο θα εμφανίζονται προκλήσεις και προβλήματα προς επίλυση. Μια αλυσίδα παραγόντων, όπως αναλύθηκαν σε όλο το εύρος της εργασίας και κυρίως στο κεφάλαιο των προκλήσεων, υποδεικνύουν τον δρόμο για την εξέλιξη αυτής της τεχνολογίας στον κλάδο των μεταλλικών κατασκευών. Ιδιότητες που σχετίζονται με την εσωτερική και εξωτερική δομή του κατασκευασμένου μέρους, αλλά και η ανάπτυξη κάθε μεθόδου ξεχωριστά, αποτελούν στοιχεία αναγνώρισης και βελτίωσης. Ο τομέας της πιστοποίησης και διασφάλισης ποιότητας, της προσομοίωσης και της μοντελοποίησης, της επεξεργασίας των υλικών και όλο το εύρος των προβλημάτων που εμπεριέχονται σε αυτές τις κατηγορίες, συνθέτουν μια εικόνα ενός κατασκευαστικού μοντέλου, το οποίο όντας ήδη θεμελιωμένο, έχει δυνατότητες περαιτέρω ανάπτυξης.
description: In the global construction community, the study and the manufacturing of components are basing on rapid prototyping. Evolutionary, the foundations of Additive Manufacturing Technologies were laid on this existing technology. The ability to create parts with complex geometry and characteristics, in combination with the usage of less quantity of raw material, constitutes motivated factor of development. The instrumental target is related with the manufacturing of parts with good quality performance and low production cost simultaneously. Initially, the research study refers to the historic background of Additive Manufacturing technologies and the way that they have been developed and expanded all these years depending on remarkable research outcomes. The magnitude of this technology is pinpointed both via the consolidation of different manufacturing methods and applications, especially with plastic material. The proof that the manufacturing with additive approach can be successful, was fulfilled with the creation of plastic part using the 3D Printer in the laboratory. A key research framework for this thesis, is the way with which both global research and industrial community are exploiting this technology in order to manufacture metallic parts. Historical references and various researcher’s conclusions have been documented concerning the progression and the future efficiency of these technologies. Supplementary, the actions for quality assurance and certification are significant in all stages of production. The analysis of metal AM methods and systems is an effective way to comprehend the importance of this technology, especially in comparison with the conventional manufacturing methods. In this research study, various challenges are mentioned extensively, as they have been figured out in all stages of production during the manufacturing of metallic parts, regarding studies of diverse applications and scientific outcomes. Since the activities concerning the manufacturing of metallic parts with additive approach are expanding, both challenges and new problems will need resolution. A chain of different parameters and challenges indicate this technology’s evolution in all thesis range. Characteristics which are related with the external and internal structure of the manufactured parts and the analysis of each method separately, constitute elements of recognition and improvement for metal AM. The sector of quality assurance and certification, the simulation, the modeling, the materials’ elaboration, the post processing and the totality of challenges are included in these fields, compose an image of a technological model, which has been already founded, and it will be expanded further in the future.