Digitálne technológie výroby

Oznamy a novinky

• 15. 2. Aktualizácia stránky na nový semester
• 17. 2. Ťahák (cheatsheet) pre KiCAD

Základné informácie

Infolist predmetu: Infolist predmetu v AISe

Miesto: FEI (D-201) a FabLab (5 min. od fakulty v priestoroch nového pavilónu Vedecký Park)

Čas: prednáška: streda 9:00 a cvičenie: streda 11:00

Stručná osnova predmetu:

1. Základné princípy a nástroje a bezpečnosť práce v FabLab.
2. CAD počítačom podporovaný návrh 2D, 2.5D, 3D.
3. Počítačom riadené vyrezávanie.
4. 3D skenovanie a tlač.
5. Počítačom riadené obrábanie (CNC).
6. Elektronická konštrukcia, mikrokontrolery.

Prednášky

1. týždeň: Úvod, prehliadka priestorov
   - Prednáška Balogh a Prednáška Vaško + videoprehliadka priestorov
   Príklady projektov:
   • Koktejlový robot https://www.elektormagazine.com/labs/connected-cocktail-machine
   • Nixie clock https://makezine.com/projects/led-nixie-display/
   • Ball balancing PID https://www.instructables.com/id/Ball-Balancing-PID-System/
   • Smart Citizen https://smartcitizen.me
   • MeArm robot https://www.instructables.com/id/MeArm-Build-a-Small-Hackable-Robot-Arm
     
     William Langferd: Electronic Digital Materials. MIT -- Massachusetts Institute of Technology, 2014.
   • Video 1: AMOEBA - dizajn a simulátor
   • Video 2: STAPLER - prototyp stavebného stroja
   • Video 3: skladanie pohyblivého mechanizmu

1. týždeň: Rezací plotter - vyrábame nálepku na WC
   (SW: Inkscape -- web, portable, book) - PREDNÁŠKA, Fotky
   
   • Knižnice symbolov ISO Symbols AIGA Symbols
   • Články, tipy a rady k rezacím plottrom
   • Leptanie skla https://www.youtube.com/watch?v=OzNcsd6xO9g
   • InkCut https://www.codelv.com/projects/inkcut/
   • Zapisovač https://youtu.be/yUmFYzyL9eo
   • SW pre plotter: Graphtec Studio (download)
   • Postup pri nalepovaní: postup 1, postup 2
     
     
2. týždeň: Rezanie laserom - vyrábame prívesky (na krk či na kľúče) - PREDNÁŠKA a vieotutorial pre laser
   
   • Pokus na MIT so zrkadlami
   • Dar od přítele... (Adela ještě nevečeřela)
   • Laser melting doors (Star Wars Episode 1)
   • Laser cutting tutorial
   • Nesprávne poradie rezania
   • Laser origami
   • Čo všetko sa môže pokaziť...
     
     
3. týždeň: Laser - Spoje a ohyby - PREDNÁŠKA
   (stolárske spoje, ohyby - living hinges 1, 2), Joinery, Box Generator, Experimenting, Box, MakerCase, Boxes.PY)
   (SW: LibreCAD -- web, portable, book / Qcad -- web install book),
   • Interstellar (2014). Landing in the Tesseract Scene
   • Avengers (2012) Tesseract Scene
   • Avengeri: Päť kameňov mechatroniky. Automobilová mechatronika FEI STU - fanfilm na motívy Avengers
   • Robert A. Heinlein: And He Built a Crooked House (česky v zbierke poviedok Těžká planeta)
   • Steven W. Cranford: Compressive failure of a carbon nano-tesseract: Sci-Fi inspired materials and the strength of thanos, Extreme Mechanics Letters, Vol. 22, 2018.
   • Project of the Week: Laser Cutted Star Wars TIE Fighter, more Star Wars starships
   • video vnútorné pnutia v akryle
   • ohybné spoje -Living Hinges
   • Laser Cut 3D Models
   • ukladanie - nesting: Lisa Horn The Definitive Guide To Nesting Software For Laser Cut Designs
   • Fail of the Week: Nefungujúce tlačidlá v múzeu
   • Project of the Week: PID Controlled DC Engine Test Rig
     
     
4. týždeň: 3D tlač I. - PREDNÁŠKA
   3D modelovanie CSG - constructive solid geometry
   (SW: OpenSCAD -- web, on-line, portable, book, ťahák) Príklady: Highly customizable wheel, Parametric Lego Brick, Parametrické pánty, Parametrické gombíky na potenciometre Stručný návod (sk)
   • Špeciálny playlist OpenSCAD na YouTube pre vás
   • Technológie (video) (kniha Prusa: Základy 3D tisku.).
   • Makerbot Print software free download
   • Photo Sculpture video (1939)
   • Francois Willeme's Photosculpture Apparatus Reconstructed
   • Kinematické štruktúry n-e-r-v-o-u-s studio
   • 3D tlač na vesmírnej stanici ISS
   • Printable hydraulic robots
   • Belgian chocolatiers use 3-D printers to make chocolates
   • Andrey Rudenko: 3D printed concrete castle
   • TU Wien: Castle on a pencil tip via nano-scale 3D-printing
   • Organovo: 3D printed living tissues
   • Fail of the Week: Hard Lessons In 3D-Printed Bushings For A Giant RC Car
     
     
5. týždeň: 3D tlač II. - Technologické problémy / výplň / podpery. - PREDNÁŠKA
   
   • Špeciálny playlist TinkerCAD na YouTube pre vás
   • Star Trek (2009) Intro and Warp
   • The need of brim and support
   • "YHT Rule" for FDM 3D printer
   • O materiáloch: Thomas Sanladerer:
     • All you should know about the PLA
     • All you should know about the ABS
     • PCTG - new and interesting material
       
       
6. týždeň: Elektro workshop -- Arduino + senzory a aktuátory - PREDNÁŠKA
   
   • Arduino web, Doska Acrob FEI STU, SW: download, on-line)
     Acrob - návody
   • Arduino reference
   • Séria tutorialov
   • TinkerCAD - simulátor (Autodesk)
   • Massimo Banzi: How Arduino is open-sourcing imagination. 2012 (TED.com)
   • Úlohy na cvičenie:
     • Naprogramujte dve LED diódy - železničné priecestie
     • Naprogramujte zapínanie a vypínanie jedným tlačidlom
     • Niečo naviac
       
       
7. týždeň: PRIESKUM rozpracovanosti projektov
   • Všetci si pripravte na 3-5 minút rozprávanie o svojom projekte - čo budete robiť, ako to budete robiť, aké technológie chcete použiť a čo budete ešte potrebovať.
     
     
8. týždeň: Jozef Rodina: CNC frézovanie
   
   • budete potrebovať Design Spark Mechanical 2.0 -- DOWNLOAD DSM 2.1 WIN32 BIT.
   • a ešte CAM nástroj Cut 2D Pro - nainštalujte si trial verziu.
   • Zoznam free CAM nástrojov: http://www.craftsmanspace.com/free-software/free-cam-software.html
   • Unikátna Wegstr mašinka (video)
   • Simulátor CAM https://camotics.org/
   • Mekanika: tutorial ako pripravit podklady pre CNC vo Fusion360 https://www.youtube.com/channel/UCQggsYY9rzHoTiYyf4kKG9Q
     
     
     
     
9. týždeň: Grafické 3D modelovanie
   (SW: Sketchup - web, download, on-line, tutorials)
   Dokumentácia -- mediawiki (about, quick start, advanced edit)
   • TinkerCAD (web, tutorial, keyboard shortcuts) a free Udemy Course
   • Fusion 360 (web, tutorials,
10. týždeň: Matej Dubiš: Generatívny dizajn - PREDNÁŠKA
    • Software Rhino - budete potrebovať 30 dňovú alebo študentskú licenciu, po zaregistrovaní si stiahnite a nainštalujte verziu Rhino 6 s Grasshooperom.
    • súbory z prednášky - výsledok od prednášajúceho
    • Čo je to NURBS
    • Maurice Conti: The incredible inventions of intuitive AI.
    • 3D tlačený most v Amsterdame
    • EDAG Aditive manufacturing
    • Grasshooper video tutorial -3D objekt
    • Matej Dubiš: Potenciál generatívnych metód v automobilovom dizajne. Dizertačná práca, FA STU, 2018.
      
      
11. Novinky:
    • 4D printing https://science.howstuffworks.com/4d-printing4.htm

Úlohy

• 3T: Vyrobte vlastnú nálepku alebo tričko, design podľa vlastného návrhu.
• 5T: Vyrobte vlastný výrobok pomocou laserového vyrezávača.
• 7T: Vyrobte vlastný výrobok pomocou 3D tlačiarne.
• 9T: Vyrobte vlastný elektronický výrobok.
• Exkurzia MicroStep
• 11T: Moznost prezentovat svoje projekty na Maker Faire Vienna
• 12T Prezentácia projektu, zahŕňajúca dokumentáciu a hotový výrobok.

Semestrálne projekty študentov

V druhej polovici semestra študenti samostatne pracujú na svojich vlastných projektoch. Môže to byť súčasť ich bakalárskej práce, projekt do zamestnania alebo skrátka vlastný hobby projekt pre zábavu. Podstatné je, aby projektom demonštrovali zvládnutie aspoň dvoch z prezentovaných a dostupných technológií, ukázali svoju tvorivosť a schopnosť riešiť inžinierske problémy.

Zoznam projektov z predmetu Systémové myslenie a digital factory na FMFI UK nájdete na samostatnej stránke SMDF 2020

Zoznam projektov z roku 2019 nájdete na samostatnej stránke: Projekty študentov

Niekoľko inšpiratívnych projektov:

• DIY Split-Flap Display https://github.com/scottbez1/splitflap
• Pizza Compass https://hackaday.com/2021/04/28/open-source-pizza-compass-will-show-you-the-way/

Ako to vyzeralo v roku 2018 zasa nájdete tu: Projekty študentov 2018

Ďalšie zdroje

Návody FABLAB nájdete tu https://www.fablab.sk/zariadenia/navody/

• Tento predmet je inšpirovaný podobným z MIT: How to make (almost) ANYTHING
• na FMFI UK
• DTV na FIIT STU
• Stanford cs235 videa:
• fablearn-labs
• prezentacia historia Fablab
• prezentacia historia Fablab NOVA

Zoznam 2D a 3D (free)CAD softvéru:

• Prehľad 28 programov - https://all3dp.com/1/best-free-cad-software-2d-3d-cad-programs-design/
• Slovenské stránky o CAD - http://www.freecad.sk/sk/
• Inkscape https://inkscape.org/en/
• QCAD https://qcad.org/en/ community free edition https://sourceforge.net/projects/qcadbin-win/
• LibreCAD http://librecad.org/cms/home.html
• SketchUp https://www.sketchup.com/ aj http://sketchup.sk/
• TinkerCAD https://www.tinkercad.com/
• Blender https://www.blender.org/
• Fusion360 https://www.autodesk.com/products/fusion-360/overview
• OpenSCAD http://www.openscad.org/

Dizajnérske súťaže:

• https://biqu.myminifactory.com/competition/

Knihy:

• Juraj Beniak: Systémy Rapid Prototyping. Skriptá STU, Bratislava, 2014. (dostupné študentom cez AIS)

• https://www.amazon.co.uk/Fab-Revolution-Desktop-Computers-Fabrication/dp/0465027466/?tag=teco0a-21 (aj toto: https://www.ted.com/speakers/neil_gershenfeld a TED talk FabLab)
• https://www.amazon.com/Making-Manufacturing-Techniques-Product-Design/dp/1856697495/
• https://www.amazon.com/Invent-Learn-Tinkering-Engineering-Classroom/dp/0989151107/
• https://www.amazon.com/Fab-Revolution-Desktop-Computers-Fabrication/dp/0465027466/
• https://www.amazon.com/Makers-Manual-Practical-Industrial-Revolution/dp/145718592X/
• https://www.amazon.com/Fabricated-New-World-3D-Printing/dp/1118350634/
• https://www.amazon.com/Beginning-Design-Technology-Mike-Christenson/dp/0415747953/
• https://www.amazon.com/Makers-Industrial-Revolution-Chris-Anderson/dp/0307720969/

Tipy

na zaujímavé projekty alebo skúsiť niečo netradičné aj na hranici technológie:

• 3D látky a textílie, vyskusajme napriklad:
  • https://www.thingiverse.com/thing:1791091
  • https://www.thingiverse.com/thing:33054
  • https://www.thingiverse.com/thing:992617
• Embedded LED in 3D printed xmas tree https://hackaday.io/project/168823-embedded-led-3d-printed-christmas-tree

Zaujimave veci, ktore by sme mohli skusit vytlacit, alebo vyuzit ako starting point:

• LEGO peg https://www.thingiverse.com/thing:3752156 (ak by sa zvacsil 10x tak ako peg na perfboard pre hracky)

Creative thinking

• http://web.stanford.edu/group/ree/archives/archive07/usa/notes/2004-897_Final.pdf
• https://www.artworkarchive.com/blog/7-fun-exercises-to-quickly-improve-creative-thinking
• https://www.queendom.com/queendom_tests/transfer
• https://www.123test.com/spatial-reasoning-test/

• Study types (Visual/Aural/Read/Kinesthetic) https://vark-learn.com/introduction-to-vark/ s dotaznikom

ToDo 2019

• Kazda uloha s dedlajnom, inak to z nich treba tahat ako z chlpatej deky
• Creative ulohy len na cviku, neskor uz nie. Alt: dokoncit creative doma, na vyssej urovni.
• V prvej polovici semestra podrobne rozobrat (case studies) nejake zaujimave projekty, aby nerobili vsetci len lampy. Pre FEIkarov je elektronika a inteligencia inside a must.
• Blizsie k technologii, nech si tlacia a rezu sami
• CNC freza tiez
• Povinne cviko v MicroStepe (nie exkurzia)
• Rozlozit pracu na projekte na cely semester, aby sa im to nenahromadilo

ToDo 2020

• Fotogrammetria a 3D scan:
  • Prusa:
    • https://blog.prusaprinters.org/photogrammetry-3d-scanning-just-phone-camera/
    • https://youtu.be/ye-C-OOFsX8
  • https://www.instructables.com/id/3d-Scan-Anything-Using-Just-a-Camera/
  • https://levels.io/3d-scan-phone/
  • https://www.capturingreality.com/ SK firma, ponuka kredity a zlavu pre studentov

ToDo 2023

• https://blog.tindie.com/2023/02/valentines-day-for-hackers/
• https://mellowpine.com/cnc/ - vela informacii o CNC

• Electronický projekt
  • Vizualizácia - DIP obvod s ktorým začneme
  • Vizualizacia myslienky (TinkerCAD)
  • 555: Calculator (100k, 100k, 10uF) + dve LED
  • Blinker 555 v TinkerCADe
  • Blinker s ATtiny v TinkerCADe aj s programom
  • Programovanie ATtiny
    • http://blokkencode.ingegno.be/ a tiez navod
    • https://code.makewitharduino.com/#
    • https://blocklyduino.github.io/BlocklyDuino/blockly/apps/blocklyduino/
• KiCAD crashcourse https://youtu.be/QQDap6k9LYc

Súťaže

• Hackaday contests
• Instructebles contests
• Maker Faire Vienna