Search

Elektrostatické zvlákňování je jedna z rychle se rozvíjejících metod pro získání vláken velmi malé tloušťky. Využití nanovláken je obrovské a má velký potenciál pro spoustu oborů – v medicíně, biologii, chemii, elektronice, v ochraně životního prostředí, energy-harvestingu… Slibným materiálem pro výrobu vláken se jeví polyvinyliden fluorid (PVDF) pro své skvělé mechanické i chemické vlastnosti, je to látka chemicky inertní, velmi odolná proti tepelnému zatížení. Cílem této bakalářské práce je příprava PVDF vláken metodou elektrostatického zvlákňování a studie vlivu tří různých povrchově aktivních látek na zvláknitelnost PVDF, na uspořádání a tvar vláken, které vznikají při elektrostatickém zvlákňování. Byl studován vliv koncentrace povrchově aktivních látek (1 hm.%; 0,5 hm.%; 0,25 hm.%) na proces zvlákňování při elektrickém napětí 25 kV a 50 kV. Teoretická část popisuje vlastnosti a dělení polymerů a detailně polyvinyliden fluorid (PVDF) jako výchozí materiál. Dále je popsána metoda elektrostatického zvlákňování, včetně procesních podmínek a vnějších parametrů ovlivňujících proces získání vláken. Experimentální část popisuje přípravu vzorků elektrostatickým zvlákňováním a jejich charakterizaci. Byla vyhodnocena tloušťka vláken, jejich vzhled, uspořádání a výskyt defektů při použití jednotlivých surfaktantů. Bylo zjištěno, že použité iontové povrchově aktivní látky ovlivňují tloušťku vláken i jejich morfologii. Byla získána homogenní vlákna s převažujícím uspořádáním v jednom směru, bez defektů., Electrospinning is one of the rapidly developing methods for obtaining fibers of very small thickness. There is a wide-scale use of nanofibers, and it has a great potential in many fields, such as in medicine, biology, chemistry, electronics, environmental protection, energy-harvesting, and other. Polyvinylidene fluoride (PVDF) appears to be a promising material for fiber production for its excellent mechanical and chemical properties. It is a chemically inert substance, very resistant to thermal stress. The aim of this bachelor thesis is the preparation of PVDF fibers by electrospinning and the study of the influence of three different surfactants on the spinnability of PVDF, on the arrangement and the shape of fibers which are formed during electrospinning. The effect of surfactant concentration (1 wt%; 0.5 wt%; 0.25 wt%) on the spinning process at electrical voltages of 25 kV and 50 kV was studied. The theoretical part describes the properties and the division of polymers and looks at polyvinylidene fluoride (PVDF) as a source material in more detail. Furthermore, the electrospinning method is described, including process conditions and external parameters influencing the process of obtaining fibers. The experimental part describes the preparation of samples by electrospinning and their characterization. Fiber thickness, its appearance, arrangement, and the occurrence of defects when using individual surfactants were evaluated. It was found that the used ionic surfactants affect the thickness of the fibers and their morphology. Homogeneous fibers with a predominant arrangement in one direction, without defects, were obtained.

Tato bakalářská práce se zabývá tématem výroby kompozitní protetické paže. První část práce je věnována rešerši základních kompozitních materiálů a technologií výroby protetických pomůcek. Druhá část práce je zaměřena na praktickou výrobu, kde ze skenování již zhotovené předešlé protézy bude získán model. V návaznosti na tuto část bude vyrobena část paže, která bude podrobena zkouškám materiálu., This bachelor thesis deals with the topic of manufacturing a composite prosthetic arm. The first part of the thesis is devoted to the research of basic composite materials and technologies for the production of prosthetic devices. The second part of the thesis is focused on the practical manufacturing, where from the scanning of a previously made prosthesis we obtain a model. Following this part, a part of the arm will be fabricated and subjected to material testing.

Tato bakalářská práce se zabývá tématem výroby kompozitní protetické paže. První část práce je věnována rešerši základních kompozitních materiálů a technologií výroby protetických pomůcek. Druhá část práce je zaměřena na praktickou výrobu, kde ze skenování již zhotovené předešlé protézy bude získán model. V návaznosti na tuto část bude vyrobena část paže, která bude podrobena zkouškám materiálu., This bachelor thesis deals with the topic of manufacturing a composite prosthetic arm. The first part of the thesis is devoted to the research of basic composite materials and technologies for the production of prosthetic devices. The second part of the thesis is focused on the practical manufacturing, where from the scanning of a previously made prosthesis we obtain a model. Following this part, a part of the arm will be fabricated and subjected to material testing.

The focus of this thesis is a comparison of pre-impregnated and conventional carbon fibre laminates. The first part focuses on the production process of carbon fibre composites from the process of converting PAN to carbon fibres to the lay-up and curing process of completed parts. The second section includes numerical comparisons of different types of carbon fibre. The data is set up in a fashion to demonstrate the improvements in carbon fibre mechanical properties by comparing outdated carbon fibre to the newest fibre on the market. The included tables aid in the process of choosing the right type of carbon fibre for each specific application., The focus of this thesis is a comparison of pre-impregnated and conventional carbon fibre laminates. The first part focuses on the production process of carbon fibre composites from the process of converting PAN to carbon fibres to the lay-up and curing process of completed parts. The second section includes numerical comparisons of different types of carbon fibre. The data is set up in a fashion to demonstrate the improvements in carbon fibre mechanical properties by comparing outdated carbon fibre to the newest fibre on the market. The included tables aid in the process of choosing the right type of carbon fibre for each specific application.

Tato diplomová práce se zabývá problematikou vdechování pevných částic, zejména vláken, do lidských plic. Jedná se o vědní oblast, ve které se využívá počítačového modelování pro popis pohybu vláken a jejich depozice v plicích. Výsledky simulací je však nutné ověřit experimentálně. Predikce chování vláken v modelu plic je důležitá z toxikologického hlediska, kdy je potřebné znát, kde se která vlákna usazují a kde mohou způsobovat problémy pro lidský organismus. V rešeršní části je pojednáno o principech depozice částic v plicích, dále se práce zaměřuje na vlákna a limity koncentrací pro pracovní prostředí stanovené světovými organizacemi, načež navazuje kapitola o plicích a jejich nemocech, které se mohou u člověka rozvinout, pokud nejsou dodržena bezpečnostní opatření pro pobyt v místech s nadlimitními koncentracemi. Poslední kapitola této práce se věnuje popisu použité aparatury, měření depozice vláken v modelu lidských plic a následnému vyhodnocení depozičních parametrů důležitých pro srovnání s dalšími měřeními., This master thesis deals with inhalation of fine particles and fibres into human lungs. This is a scientific field where computer modelling is used to describe the movement of fibres and their deposition in the lungs. However, the results of these simulations must be verified experimentally. The prediction of fibres behaviour is important from a toxicology point of view where it is important to know deposition hot-spots and places where fibres could possibly cause problems. The review of the state-of-the-art is focused on the deposition of particles in human lungs followed with a chapter on fibre as a type of particle, and occupational exposure limits set by different world associations. The last theoretical chapter describes human lungs and its diseases which can evolve when limits for occupational exposure are not met. The experimental chapter consists of a description of the used experimental setup and results from an experiment together with a comparison of results with other similar experiments.

Tato diplomová práce se zabývá problematikou vdechování pevných částic, zejména vláken, do lidských plic. Jedná se o vědní oblast, ve které se využívá počítačového modelování pro popis pohybu vláken a jejich depozice v plicích. Výsledky simulací je však nutné ověřit experimentálně. Predikce chování vláken v modelu plic je důležitá z toxikologického hlediska, kdy je potřebné znát, kde se která vlákna usazují a kde mohou způsobovat problémy pro lidský organismus. V rešeršní části je pojednáno o principech depozice částic v plicích, dále se práce zaměřuje na vlákna a limity koncentrací pro pracovní prostředí stanovené světovými organizacemi, načež navazuje kapitola o plicích a jejich nemocech, které se mohou u člověka rozvinout, pokud nejsou dodržena bezpečnostní opatření pro pobyt v místech s nadlimitními koncentracemi. Poslední kapitola této práce se věnuje popisu použité aparatury, měření depozice vláken v modelu lidských plic a následnému vyhodnocení depozičních parametrů důležitých pro srovnání s dalšími měřeními., This master thesis deals with inhalation of fine particles and fibres into human lungs. This is a scientific field where computer modelling is used to describe the movement of fibres and their deposition in the lungs. However, the results of these simulations must be verified experimentally. The prediction of fibres behaviour is important from a toxicology point of view where it is important to know deposition hot-spots and places where fibres could possibly cause problems. The review of the state-of-the-art is focused on the deposition of particles in human lungs followed with a chapter on fibre as a type of particle, and occupational exposure limits set by different world associations. The last theoretical chapter describes human lungs and its diseases which can evolve when limits for occupational exposure are not met. The experimental chapter consists of a description of the used experimental setup and results from an experiment together with a comparison of results with other similar experiments.

Tato diplomová práce je zaměřena na vláknově vyztužené kompozitní materiály z hlediska jejich rozdělení, označování, užití, vývoje a výroby. Cílem práce je komplexní zpracování získaných technických poznatků a vyhodnoce-ní technologických zkoušek vrtání kompozitu vyztuženého skelnými vlákny a prepregu z hlediska vlivu obráběného materiálu, pracovních podmínek a ná-stroje a jeho opotřebení na hodnoty posuvové síly a krouticího momentu., This master´s thesis is focused on fibre–filled composite materials, their distribution, labeling, usage, development and production. The aim of this work is complex processing of acquired technical knowledge, and evaluation of technological rehearsals of drilling composite materials which are reinforced by glas fiber and prepreg in terms of the impact of the machined material, wor-king conditions and the tool, and its wear to the feed force value and torque.

Práce je zaměřena na kompozitní materiály z hlediska jejich rozdělení, označování, využití, současných trendů vývoje a výroby a možností efektivní-ho obrábění. Součástí práce je také vyhodnocení experimentálně naměřených hodnot při technologických zkouškách frézování vláknově vyztuženého kompozitu s polyesterovou matricí, vyztuženého skelnými vlákny. Vyhodnocení probíhá z hlediska vlivu obráběného materiálu, pracovních podmínek a nástroje a jeho opotřebení na hodnoty složek řezné síly. Obecný rozbor řezných sil při frézování a technicko – ekonomické zhodnocení., The thesis is focused on composite materials with a view to their classifi-cation, identification, usage, current trends in production and development and possibilities of effective machining. As a part of this thesis, there is an evaluation of experimentally measured values during technological testing of milling of a fibre reinforced composite with a polyester matrix reinforced by fiberglass. The technological testing was performed with a view to measure certain values, i.e. impact on machined material, working conditions for a tool and its abrasion equal to the values of components of cutting force. From the values obtained from the testing, a general analysis of cutting force when milling was created containing overall technical and economical evaluation.

Obecný rozbor problematiky řezných sil při frézování, popis experimentálního zařízení pro měření řezných sil. Charakteristika kompozitních materiálů, jejich vlastnosti, výroby a užití. Vyhodnocení experimentálně naměřených hodnot složek řezné síly při válcovém nesousledném frézování. Technicko – ekonomické hodnocení., Cutting forces problems analyses during milling operation, description of experimental machinery for measuring cutting forces. Characteristic of composite materials, their properties, production and usage. Evaluation of experimentally measured values of cutting forces during cylindrical conventional milling. Technical economic evaluation.

Elektrostatické zvlákňování je jedna z rychle se rozvíjejících metod pro získání vláken velmi malé tloušťky. Využití nanovláken je obrovské a má velký potenciál pro spoustu oborů – v medicíně, biologii, chemii, elektronice, v ochraně životního prostředí, energy-harvestingu… Slibným materiálem pro výrobu vláken se jeví polyvinyliden fluorid (PVDF) pro své skvělé mechanické i chemické vlastnosti, je to látka chemicky inertní, velmi odolná proti tepelnému zatížení. Cílem této bakalářské práce je příprava PVDF vláken metodou elektrostatického zvlákňování a studie vlivu tří různých povrchově aktivních látek na zvláknitelnost PVDF, na uspořádání a tvar vláken, které vznikají při elektrostatickém zvlákňování. Byl studován vliv koncentrace povrchově aktivních látek (1 hm.%; 0,5 hm.%; 0,25 hm.%) na proces zvlákňování při elektrickém napětí 25 kV a 50 kV. Teoretická část popisuje vlastnosti a dělení polymerů a detailně polyvinyliden fluorid (PVDF) jako výchozí materiál. Dále je popsána metoda elektrostatického zvlákňování, včetně procesních podmínek a vnějších parametrů ovlivňujících proces získání vláken. Experimentální část popisuje přípravu vzorků elektrostatickým zvlákňováním a jejich charakterizaci. Byla vyhodnocena tloušťka vláken, jejich vzhled, uspořádání a výskyt defektů při použití jednotlivých surfaktantů. Bylo zjištěno, že použité iontové povrchově aktivní látky ovlivňují tloušťku vláken i jejich morfologii. Byla získána homogenní vlákna s převažujícím uspořádáním v jednom směru, bez defektů., Electrospinning is one of the rapidly developing methods for obtaining fibers of very small thickness. There is a wide-scale use of nanofibers, and it has a great potential in many fields, such as in medicine, biology, chemistry, electronics, environmental protection, energy-harvesting, and other. Polyvinylidene fluoride (PVDF) appears to be a promising material for fiber production for its excellent mechanical and chemical properties. It is a chemically inert substance, very resistant to thermal stress. The aim of this bachelor thesis is the preparation of PVDF fibers by electrospinning and the study of the influence of three different surfactants on the spinnability of PVDF, on the arrangement and the shape of fibers which are formed during electrospinning. The effect of surfactant concentration (1 wt%; 0.5 wt%; 0.25 wt%) on the spinning process at electrical voltages of 25 kV and 50 kV was studied. The theoretical part describes the properties and the division of polymers and looks at polyvinylidene fluoride (PVDF) as a source material in more detail. Furthermore, the electrospinning method is described, including process conditions and external parameters influencing the process of obtaining fibers. The experimental part describes the preparation of samples by electrospinning and their characterization. Fiber thickness, its appearance, arrangement, and the occurrence of defects when using individual surfactants were evaluated. It was found that the used ionic surfactants affect the thickness of the fibers and their morphology. Homogeneous fibers with a predominant arrangement in one direction, without defects, were obtained.

Tato diplomová práce je zaměřena na vláknově vyztužené kompozitní materiály z hlediska jejich rozdělení, označování, užití, vývoje a výroby. Cílem práce je komplexní zpracování získaných technických poznatků a vyhodnoce-ní technologických zkoušek vrtání kompozitu vyztuženého skelnými vlákny a prepregu z hlediska vlivu obráběného materiálu, pracovních podmínek a ná-stroje a jeho opotřebení na hodnoty posuvové síly a krouticího momentu., This master´s thesis is focused on fibre–filled composite materials, their distribution, labeling, usage, development and production. The aim of this work is complex processing of acquired technical knowledge, and evaluation of technological rehearsals of drilling composite materials which are reinforced by glas fiber and prepreg in terms of the impact of the machined material, wor-king conditions and the tool, and its wear to the feed force value and torque.

Práce je zaměřena na kompozitní materiály z hlediska jejich rozdělení, označování, využití, současných trendů vývoje a výroby a možností efektivní-ho obrábění. Součástí práce je také vyhodnocení experimentálně naměřených hodnot při technologických zkouškách frézování vláknově vyztuženého kompozitu s polyesterovou matricí, vyztuženého skelnými vlákny. Vyhodnocení probíhá z hlediska vlivu obráběného materiálu, pracovních podmínek a nástroje a jeho opotřebení na hodnoty složek řezné síly. Obecný rozbor řezných sil při frézování a technicko – ekonomické zhodnocení., The thesis is focused on composite materials with a view to their classifi-cation, identification, usage, current trends in production and development and possibilities of effective machining. As a part of this thesis, there is an evaluation of experimentally measured values during technological testing of milling of a fibre reinforced composite with a polyester matrix reinforced by fiberglass. The technological testing was performed with a view to measure certain values, i.e. impact on machined material, working conditions for a tool and its abrasion equal to the values of components of cutting force. From the values obtained from the testing, a general analysis of cutting force when milling was created containing overall technical and economical evaluation.

Obecný rozbor problematiky řezných sil při frézování, popis experimentálního zařízení pro měření řezných sil. Charakteristika kompozitních materiálů, jejich vlastnosti, výroby a užití. Vyhodnocení experimentálně naměřených hodnot složek řezné síly při válcovém nesousledném frézování. Technicko – ekonomické hodnocení., Cutting forces problems analyses during milling operation, description of experimental machinery for measuring cutting forces. Characteristic of composite materials, their properties, production and usage. Evaluation of experimentally measured values of cutting forces during cylindrical conventional milling. Technical economic evaluation.

The focus of this thesis is a comparison of pre-impregnated and conventional carbon fibre laminates. The first part focuses on the production process of carbon fibre composites from the process of converting PAN to carbon fibres to the lay-up and curing process of completed parts. The second section includes numerical comparisons of different types of carbon fibre. The data is set up in a fashion to demonstrate the improvements in carbon fibre mechanical properties by comparing outdated carbon fibre to the newest fibre on the market. The included tables aid in the process of choosing the right type of carbon fibre for each specific application., The focus of this thesis is a comparison of pre-impregnated and conventional carbon fibre laminates. The first part focuses on the production process of carbon fibre composites from the process of converting PAN to carbon fibres to the lay-up and curing process of completed parts. The second section includes numerical comparisons of different types of carbon fibre. The data is set up in a fashion to demonstrate the improvements in carbon fibre mechanical properties by comparing outdated carbon fibre to the newest fibre on the market. The included tables aid in the process of choosing the right type of carbon fibre for each specific application.

Tato bakalářská práce shrnuje možnosti zhouževnatění keramických materiálů zejména pomocí různých typů vláken a popisuje principy umožňující přípravu transparentních kompozitních materiálů zpevněných vlákny. V této práci je dále vysvětlena úloha rozhraní mezi vláknem a matricí. Dále jsou popsány metody umožňující zjištění charakteristik tohoto rozhraní. V experimentální části byla použita metoda vytlačování jednotlivých vláken a bylo stanoveno potřebné styčné smykového napětí vedoucí k dekohezi rozhraní a další vhodné charakteristiky pro kompozit s borosilikátovou matricí a SiC vlákny., This bachelor thesis summarizes possibilities of toughening of ceramic materials with various types of fibres and describes the basic principles for preparation of transparent fibre-reinforced composite materials. The role of fibre-matrix interface and the measurement methods enabling estimation of the interfacial strength and other characteristics are explained. The single fibre push-out test using a standard indentation technique was chosen for interfacial parameters determination of the composite consisting from a borosilicate matrix reinforced by SiC fibres in the practical part of this work.

Diplomová práce je zaměřena na přípravu koloidních suspenzí, vytvrditelných UV zářením, jenž jsou určeny k 3D tisku komplexních keramických vláknových struktur. Rovněž jsou v práci představeny techniky následného tvarování vytisknutých a vytvrzených struktur. Z hydroxyapatitu ve formě prášku a komponent, vytvrditelných UV zářením, byly vytvořeny pasty, určené k 3D tisku komplexních keramických vláknových struktur a multivrstev. U takto vytisknutých a vytvrzených struktur bylo navíc dosaženo zlepšení kvality povrchu a soudržnosti vláken. Pro výrobu past, určených k 3D tisku, s vhodnými reologickými vlastnostmi je nezbytné důkladné pochopení interakcí mezi částicemi, surfaktantem a monomerní/oligomerní směsí. Za použití lineárních a zesíťujících oligomerů jako disperzního média vznikají po tisku a UV vytvrzení velmi flexibilní vláknové mřížky, které lze dále tvarovat a takto vytvářet rozmanité struktury. Tyto struktury jsou následně slinuty, bez významných vad na povrchu či delaminace vrstev, za vzniku složitých keramických těles. Vysoké kvality povrchu je dosaženo UV vytvrzením vytisknutých struktur v argonové atmosféře, která brání kyslíkové inhibici radikálů v blízkosti povrchu vláken. Výhody kombinace 3D tisku s UV vytvrzováním jsou demonstrovány v této práci za užití dvouvrstvých flexibilních struktur, určených k následným metodám 3D tvarování. Takto vytvořených složitých 3D struktur je jen velmi obtížné, ne-li nemožné, dosáhnout pouze užitím přímého 3D tisku. Na základě této práce může být v budoucnu odvozena univerzální teorie k přípravě past, určených k 3D tisku komplexních keramických struktur pro různé aplikace., The aim of this study was the development of printable, UV curable colloidal pastes for 3D robotic deposition of complex ceramic fibre networks. Additionally, shaping techniques of printed structures have been demonstrated. Printable and functional ceramic pastes based on hydroxyapatite have been successfully developed from UV curable compositions. Complex printed ceramic fibre networks and multilayers as well as enhancement of the fibre surface quality have been realised. It has been found that the control of particle-monomer/oligomer-surfactant interactions is essential to achieve printable pastes with adequate rheological properties. Using linear and cross-linking UV curable oligomers as dispersion media, very flexible structures result after UV curing. All printed, cured and additionally shaped structures have been transformed to macroscopic ceramics via thermal debinding and sintering without cracks or delamination between the layers. This has been achieved by using argon atmosphere during curing to prevent oxygen inhibition. The 3D robotic deposition in combination with UV curing is a novel and promising technique to produce complex functional ceramic structures. In this work, the benefits from the combination of 3D robotic deposition and UV solidification have been demonstrated in a new way by using cured and flexible 2 layer structures for folding processes, which lead to 3D structures that are very difficult or impossible to achieve with the employment of just direct 3D robotic deposition. On the basis of this research, versatile theory about preparing ceramic pastes for 3D robotic deposition of complex structures for various applications can be deduced.

Tato bakalářská práce shrnuje možnosti zhouževnatění keramických materiálů zejména pomocí různých typů vláken a popisuje principy umožňující přípravu transparentních kompozitních materiálů zpevněných vlákny. V této práci je dále vysvětlena úloha rozhraní mezi vláknem a matricí. Dále jsou popsány metody umožňující zjištění charakteristik tohoto rozhraní. V experimentální části byla použita metoda vytlačování jednotlivých vláken a bylo stanoveno potřebné styčné smykového napětí vedoucí k dekohezi rozhraní a další vhodné charakteristiky pro kompozit s borosilikátovou matricí a SiC vlákny., This bachelor thesis summarizes possibilities of toughening of ceramic materials with various types of fibres and describes the basic principles for preparation of transparent fibre-reinforced composite materials. The role of fibre-matrix interface and the measurement methods enabling estimation of the interfacial strength and other characteristics are explained. The single fibre push-out test using a standard indentation technique was chosen for interfacial parameters determination of the composite consisting from a borosilicate matrix reinforced by SiC fibres in the practical part of this work.

Elektrostatické zvlákňování je jedna z rychle se rozvíjejících metod pro získání vláken velmi malé tloušťky. Využití nanovláken je obrovské a má velký potenciál pro spoustu oborů – v medicíně, biologii, chemii, elektronice, v ochraně životního prostředí, energy-harvestingu… Slibným materiálem pro výrobu vláken se jeví polyvinyliden fluorid (PVDF) pro své skvělé mechanické i chemické vlastnosti, je to látka chemicky inertní, velmi odolná proti tepelnému zatížení. Cílem této bakalářské práce je příprava PVDF vláken metodou elektrostatického zvlákňování a studie vlivu tří různých povrchově aktivních látek na zvláknitelnost PVDF, na uspořádání a tvar vláken, které vznikají při elektrostatickém zvlákňování. Byl studován vliv koncentrace povrchově aktivních látek (1 hm.%; 0,5 hm.%; 0,25 hm.%) na proces zvlákňování při elektrickém napětí 25 kV a 50 kV. Teoretická část popisuje vlastnosti a dělení polymerů a detailně polyvinyliden fluorid (PVDF) jako výchozí materiál. Dále je popsána metoda elektrostatického zvlákňování, včetně procesních podmínek a vnějších parametrů ovlivňujících proces získání vláken. Experimentální část popisuje přípravu vzorků elektrostatickým zvlákňováním a jejich charakterizaci. Byla vyhodnocena tloušťka vláken, jejich vzhled, uspořádání a výskyt defektů při použití jednotlivých surfaktantů. Bylo zjištěno, že použité iontové povrchově aktivní látky ovlivňují tloušťku vláken i jejich morfologii. Byla získána homogenní vlákna s převažujícím uspořádáním v jednom směru, bez defektů., Electrospinning is one of the rapidly developing methods for obtaining fibers of very small thickness. There is a wide-scale use of nanofibers, and it has a great potential in many fields, such as in medicine, biology, chemistry, electronics, environmental protection, energy-harvesting, and other. Polyvinylidene fluoride (PVDF) appears to be a promising material for fiber production for its excellent mechanical and chemical properties. It is a chemically inert substance, very resistant to thermal stress. The aim of this bachelor thesis is the preparation of PVDF fibers by electrospinning and the study of the influence of three different surfactants on the spinnability of PVDF, on the arrangement and the shape of fibers which are formed during electrospinning. The effect of surfactant concentration (1 wt%; 0.5 wt%; 0.25 wt%) on the spinning process at electrical voltages of 25 kV and 50 kV was studied. The theoretical part describes the properties and the division of polymers and looks at polyvinylidene fluoride (PVDF) as a source material in more detail. Furthermore, the electrospinning method is described, including process conditions and external parameters influencing the process of obtaining fibers. The experimental part describes the preparation of samples by electrospinning and their characterization. Fiber thickness, its appearance, arrangement, and the occurrence of defects when using individual surfactants were evaluated. It was found that the used ionic surfactants affect the thickness of the fibers and their morphology. Homogeneous fibers with a predominant arrangement in one direction, without defects, were obtained.

Elektrostatické zvlákňování je jedna z rychle se rozvíjejících metod pro získání vláken velmi malé tloušťky. Využití nanovláken je obrovské a má velký potenciál pro spoustu oborů – v medicíně, biologii, chemii, elektronice, v ochraně životního prostředí, energy-harvestingu… Slibným materiálem pro výrobu vláken se jeví polyvinyliden fluorid (PVDF) pro své skvělé mechanické i chemické vlastnosti, je to látka chemicky inertní, velmi odolná proti tepelnému zatížení. Cílem této bakalářské práce je příprava PVDF vláken metodou elektrostatického zvlákňování a studie vlivu tří různých povrchově aktivních látek na zvláknitelnost PVDF, na uspořádání a tvar vláken, které vznikají při elektrostatickém zvlákňování. Byl studován vliv koncentrace povrchově aktivních látek (1 hm.%; 0,5 hm.%; 0,25 hm.%) na proces zvlákňování při elektrickém napětí 25 kV a 50 kV. Teoretická část popisuje vlastnosti a dělení polymerů a detailně polyvinyliden fluorid (PVDF) jako výchozí materiál. Dále je popsána metoda elektrostatického zvlákňování, včetně procesních podmínek a vnějších parametrů ovlivňujících proces získání vláken. Experimentální část popisuje přípravu vzorků elektrostatickým zvlákňováním a jejich charakterizaci. Byla vyhodnocena tloušťka vláken, jejich vzhled, uspořádání a výskyt defektů při použití jednotlivých surfaktantů. Bylo zjištěno, že použité iontové povrchově aktivní látky ovlivňují tloušťku vláken i jejich morfologii. Byla získána homogenní vlákna s převažujícím uspořádáním v jednom směru, bez defektů., Electrospinning is one of the rapidly developing methods for obtaining fibers of very small thickness. There is a wide-scale use of nanofibers, and it has a great potential in many fields, such as in medicine, biology, chemistry, electronics, environmental protection, energy-harvesting, and other. Polyvinylidene fluoride (PVDF) appears to be a promising material for fiber production for its excellent mechanical and chemical properties. It is a chemically inert substance, very resistant to thermal stress. The aim of this bachelor thesis is the preparation of PVDF fibers by electrospinning and the study of the influence of three different surfactants on the spinnability of PVDF, on the arrangement and the shape of fibers which are formed during electrospinning. The effect of surfactant concentration (1 wt%; 0.5 wt%; 0.25 wt%) on the spinning process at electrical voltages of 25 kV and 50 kV was studied. The theoretical part describes the properties and the division of polymers and looks at polyvinylidene fluoride (PVDF) as a source material in more detail. Furthermore, the electrospinning method is described, including process conditions and external parameters influencing the process of obtaining fibers. The experimental part describes the preparation of samples by electrospinning and their characterization. Fiber thickness, its appearance, arrangement, and the occurrence of defects when using individual surfactants were evaluated. It was found that the used ionic surfactants affect the thickness of the fibers and their morphology. Homogeneous fibers with a predominant arrangement in one direction, without defects, were obtained.

Elektrostatické zvlákňování je jedna z rychle se rozvíjejících metod pro získání vláken velmi malé tloušťky. Využití nanovláken je obrovské a má velký potenciál pro spoustu oborů – v medicíně, biologii, chemii, elektronice, v ochraně životního prostředí, energy-harvestingu… Slibným materiálem pro výrobu vláken se jeví polyvinyliden fluorid (PVDF) pro své skvělé mechanické i chemické vlastnosti, je to látka chemicky inertní, velmi odolná proti tepelnému zatížení. Cílem této bakalářské práce je příprava PVDF vláken metodou elektrostatického zvlákňování a studie vlivu tří různých povrchově aktivních látek na zvláknitelnost PVDF, na uspořádání a tvar vláken, které vznikají při elektrostatickém zvlákňování. Byl studován vliv koncentrace povrchově aktivních látek (1 hm.%; 0,5 hm.%; 0,25 hm.%) na proces zvlákňování při elektrickém napětí 25 kV a 50 kV. Teoretická část popisuje vlastnosti a dělení polymerů a detailně polyvinyliden fluorid (PVDF) jako výchozí materiál. Dále je popsána metoda elektrostatického zvlákňování, včetně procesních podmínek a vnějších parametrů ovlivňujících proces získání vláken. Experimentální část popisuje přípravu vzorků elektrostatickým zvlákňováním a jejich charakterizaci. Byla vyhodnocena tloušťka vláken, jejich vzhled, uspořádání a výskyt defektů při použití jednotlivých surfaktantů. Bylo zjištěno, že použité iontové povrchově aktivní látky ovlivňují tloušťku vláken i jejich morfologii. Byla získána homogenní vlákna s převažujícím uspořádáním v jednom směru, bez defektů., Electrospinning is one of the rapidly developing methods for obtaining fibers of very small thickness. There is a wide-scale use of nanofibers, and it has a great potential in many fields, such as in medicine, biology, chemistry, electronics, environmental protection, energy-harvesting, and other. Polyvinylidene fluoride (PVDF) appears to be a promising material for fiber production for its excellent mechanical and chemical properties. It is a chemically inert substance, very resistant to thermal stress. The aim of this bachelor thesis is the preparation of PVDF fibers by electrospinning and the study of the influence of three different surfactants on the spinnability of PVDF, on the arrangement and the shape of fibers which are formed during electrospinning. The effect of surfactant concentration (1 wt%; 0.5 wt%; 0.25 wt%) on the spinning process at electrical voltages of 25 kV and 50 kV was studied. The theoretical part describes the properties and the division of polymers and looks at polyvinylidene fluoride (PVDF) as a source material in more detail. Furthermore, the electrospinning method is described, including process conditions and external parameters influencing the process of obtaining fibers. The experimental part describes the preparation of samples by electrospinning and their characterization. Fiber thickness, its appearance, arrangement, and the occurrence of defects when using individual surfactants were evaluated. It was found that the used ionic surfactants affect the thickness of the fibers and their morphology. Homogeneous fibers with a predominant arrangement in one direction, without defects, were obtained.

Práce je zaměřena na kompozitní materiály z hlediska jejich rozdělení, označování, využití, současných trendů vývoje a výroby a možností efektivní-ho obrábění. Součástí práce je také vyhodnocení experimentálně naměřených hodnot při technologických zkouškách frézování vláknově vyztuženého kompozitu s polyesterovou matricí, vyztuženého skelnými vlákny. Vyhodnocení probíhá z hlediska vlivu obráběného materiálu, pracovních podmínek a nástroje a jeho opotřebení na hodnoty složek řezné síly. Obecný rozbor řezných sil při frézování a technicko – ekonomické zhodnocení., The thesis is focused on composite materials with a view to their classifi-cation, identification, usage, current trends in production and development and possibilities of effective machining. As a part of this thesis, there is an evaluation of experimentally measured values during technological testing of milling of a fibre reinforced composite with a polyester matrix reinforced by fiberglass. The technological testing was performed with a view to measure certain values, i.e. impact on machined material, working conditions for a tool and its abrasion equal to the values of components of cutting force. From the values obtained from the testing, a general analysis of cutting force when milling was created containing overall technical and economical evaluation.

Tato diplomová práce se zabývá problematikou vdechování pevných částic, zejména vláken, do lidských plic. Jedná se o vědní oblast, ve které se využívá počítačového modelování pro popis pohybu vláken a jejich depozice v plicích. Výsledky simulací je však nutné ověřit experimentálně. Predikce chování vláken v modelu plic je důležitá z toxikologického hlediska, kdy je potřebné znát, kde se která vlákna usazují a kde mohou způsobovat problémy pro lidský organismus. V rešeršní části je pojednáno o principech depozice částic v plicích, dále se práce zaměřuje na vlákna a limity koncentrací pro pracovní prostředí stanovené světovými organizacemi, načež navazuje kapitola o plicích a jejich nemocech, které se mohou u člověka rozvinout, pokud nejsou dodržena bezpečnostní opatření pro pobyt v místech s nadlimitními koncentracemi. Poslední kapitola této práce se věnuje popisu použité aparatury, měření depozice vláken v modelu lidských plic a následnému vyhodnocení depozičních parametrů důležitých pro srovnání s dalšími měřeními., This master thesis deals with inhalation of fine particles and fibres into human lungs. This is a scientific field where computer modelling is used to describe the movement of fibres and their deposition in the lungs. However, the results of these simulations must be verified experimentally. The prediction of fibres behaviour is important from a toxicology point of view where it is important to know deposition hot-spots and places where fibres could possibly cause problems. The review of the state-of-the-art is focused on the deposition of particles in human lungs followed with a chapter on fibre as a type of particle, and occupational exposure limits set by different world associations. The last theoretical chapter describes human lungs and its diseases which can evolve when limits for occupational exposure are not met. The experimental chapter consists of a description of the used experimental setup and results from an experiment together with a comparison of results with other similar experiments.

Tato diplomová práce je zaměřena na vláknově vyztužené kompozitní materiály z hlediska jejich rozdělení, označování, užití, vývoje a výroby. Cílem práce je komplexní zpracování získaných technických poznatků a vyhodnoce-ní technologických zkoušek vrtání kompozitu vyztuženého skelnými vlákny a prepregu z hlediska vlivu obráběného materiálu, pracovních podmínek a ná-stroje a jeho opotřebení na hodnoty posuvové síly a krouticího momentu., This master´s thesis is focused on fibre–filled composite materials, their distribution, labeling, usage, development and production. The aim of this work is complex processing of acquired technical knowledge, and evaluation of technological rehearsals of drilling composite materials which are reinforced by glas fiber and prepreg in terms of the impact of the machined material, wor-king conditions and the tool, and its wear to the feed force value and torque.

Tato bakalářská práce shrnuje možnosti zhouževnatění keramických materiálů zejména pomocí různých typů vláken a popisuje principy umožňující přípravu transparentních kompozitních materiálů zpevněných vlákny. V této práci je dále vysvětlena úloha rozhraní mezi vláknem a matricí. Dále jsou popsány metody umožňující zjištění charakteristik tohoto rozhraní. V experimentální části byla použita metoda vytlačování jednotlivých vláken a bylo stanoveno potřebné styčné smykového napětí vedoucí k dekohezi rozhraní a další vhodné charakteristiky pro kompozit s borosilikátovou matricí a SiC vlákny., This bachelor thesis summarizes possibilities of toughening of ceramic materials with various types of fibres and describes the basic principles for preparation of transparent fibre-reinforced composite materials. The role of fibre-matrix interface and the measurement methods enabling estimation of the interfacial strength and other characteristics are explained. The single fibre push-out test using a standard indentation technique was chosen for interfacial parameters determination of the composite consisting from a borosilicate matrix reinforced by SiC fibres in the practical part of this work.

Obecný rozbor problematiky řezných sil při frézování, popis experimentálního zařízení pro měření řezných sil. Charakteristika kompozitních materiálů, jejich vlastnosti, výroby a užití. Vyhodnocení experimentálně naměřených hodnot složek řezné síly při válcovém nesousledném frézování. Technicko – ekonomické hodnocení., Cutting forces problems analyses during milling operation, description of experimental machinery for measuring cutting forces. Characteristic of composite materials, their properties, production and usage. Evaluation of experimentally measured values of cutting forces during cylindrical conventional milling. Technical economic evaluation.

Diplomová práce je zaměřena na přípravu koloidních suspenzí, vytvrditelných UV zářením, jenž jsou určeny k 3D tisku komplexních keramických vláknových struktur. Rovněž jsou v práci představeny techniky následného tvarování vytisknutých a vytvrzených struktur. Z hydroxyapatitu ve formě prášku a komponent, vytvrditelných UV zářením, byly vytvořeny pasty, určené k 3D tisku komplexních keramických vláknových struktur a multivrstev. U takto vytisknutých a vytvrzených struktur bylo navíc dosaženo zlepšení kvality povrchu a soudržnosti vláken. Pro výrobu past, určených k 3D tisku, s vhodnými reologickými vlastnostmi je nezbytné důkladné pochopení interakcí mezi částicemi, surfaktantem a monomerní/oligomerní směsí. Za použití lineárních a zesíťujících oligomerů jako disperzního média vznikají po tisku a UV vytvrzení velmi flexibilní vláknové mřížky, které lze dále tvarovat a takto vytvářet rozmanité struktury. Tyto struktury jsou následně slinuty, bez významných vad na povrchu či delaminace vrstev, za vzniku složitých keramických těles. Vysoké kvality povrchu je dosaženo UV vytvrzením vytisknutých struktur v argonové atmosféře, která brání kyslíkové inhibici radikálů v blízkosti povrchu vláken. Výhody kombinace 3D tisku s UV vytvrzováním jsou demonstrovány v této práci za užití dvouvrstvých flexibilních struktur, určených k následným metodám 3D tvarování. Takto vytvořených složitých 3D struktur je jen velmi obtížné, ne-li nemožné, dosáhnout pouze užitím přímého 3D tisku. Na základě této práce může být v budoucnu odvozena univerzální teorie k přípravě past, určených k 3D tisku komplexních keramických struktur pro různé aplikace., The aim of this study was the development of printable, UV curable colloidal pastes for 3D robotic deposition of complex ceramic fibre networks. Additionally, shaping techniques of printed structures have been demonstrated. Printable and functional ceramic pastes based on hydroxyapatite have been successfully developed from UV curable compositions. Complex printed ceramic fibre networks and multilayers as well as enhancement of the fibre surface quality have been realised. It has been found that the control of particle-monomer/oligomer-surfactant interactions is essential to achieve printable pastes with adequate rheological properties. Using linear and cross-linking UV curable oligomers as dispersion media, very flexible structures result after UV curing. All printed, cured and additionally shaped structures have been transformed to macroscopic ceramics via thermal debinding and sintering without cracks or delamination between the layers. This has been achieved by using argon atmosphere during curing to prevent oxygen inhibition. The 3D robotic deposition in combination with UV curing is a novel and promising technique to produce complex functional ceramic structures. In this work, the benefits from the combination of 3D robotic deposition and UV solidification have been demonstrated in a new way by using cured and flexible 2 layer structures for folding processes, which lead to 3D structures that are very difficult or impossible to achieve with the employment of just direct 3D robotic deposition. On the basis of this research, versatile theory about preparing ceramic pastes for 3D robotic deposition of complex structures for various applications can be deduced.

Tato bakalářská práce shrnuje možnosti zhouževnatění keramických materiálů zejména pomocí různých typů vláken a popisuje principy umožňující přípravu transparentních kompozitních materiálů zpevněných vlákny. V této práci je dále vysvětlena úloha rozhraní mezi vláknem a matricí. Dále jsou popsány metody umožňující zjištění charakteristik tohoto rozhraní. V experimentální části byla použita metoda vytlačování jednotlivých vláken a bylo stanoveno potřebné styčné smykového napětí vedoucí k dekohezi rozhraní a další vhodné charakteristiky pro kompozit s borosilikátovou matricí a SiC vlákny., This bachelor thesis summarizes possibilities of toughening of ceramic materials with various types of fibres and describes the basic principles for preparation of transparent fibre-reinforced composite materials. The role of fibre-matrix interface and the measurement methods enabling estimation of the interfacial strength and other characteristics are explained. The single fibre push-out test using a standard indentation technique was chosen for interfacial parameters determination of the composite consisting from a borosilicate matrix reinforced by SiC fibres in the practical part of this work.

Tato bakalářská práce se zabývá tématem výroby kompozitní protetické paže. První část práce je věnována rešerši základních kompozitních materiálů a technologií výroby protetických pomůcek. Druhá část práce je zaměřena na praktickou výrobu, kde ze skenování již zhotovené předešlé protézy bude získán model. V návaznosti na tuto část bude vyrobena část paže, která bude podrobena zkouškám materiálu., This bachelor thesis deals with the topic of manufacturing a composite prosthetic arm. The first part of the thesis is devoted to the research of basic composite materials and technologies for the production of prosthetic devices. The second part of the thesis is focused on the practical manufacturing, where from the scanning of a previously made prosthesis we obtain a model. Following this part, a part of the arm will be fabricated and subjected to material testing.

The focus of this thesis is a comparison of pre-impregnated and conventional carbon fibre laminates. The first part focuses on the production process of carbon fibre composites from the process of converting PAN to carbon fibres to the lay-up and curing process of completed parts. The second section includes numerical comparisons of different types of carbon fibre. The data is set up in a fashion to demonstrate the improvements in carbon fibre mechanical properties by comparing outdated carbon fibre to the newest fibre on the market. The included tables aid in the process of choosing the right type of carbon fibre for each specific application., The focus of this thesis is a comparison of pre-impregnated and conventional carbon fibre laminates. The first part focuses on the production process of carbon fibre composites from the process of converting PAN to carbon fibres to the lay-up and curing process of completed parts. The second section includes numerical comparisons of different types of carbon fibre. The data is set up in a fashion to demonstrate the improvements in carbon fibre mechanical properties by comparing outdated carbon fibre to the newest fibre on the market. The included tables aid in the process of choosing the right type of carbon fibre for each specific application.

The focus of this thesis is a comparison of pre-impregnated and conventional carbon fibre laminates. The first part focuses on the production process of carbon fibre composites from the process of converting PAN to carbon fibres to the lay-up and curing process of completed parts. The second section includes numerical comparisons of different types of carbon fibre. The data is set up in a fashion to demonstrate the improvements in carbon fibre mechanical properties by comparing outdated carbon fibre to the newest fibre on the market. The included tables aid in the process of choosing the right type of carbon fibre for each specific application., The focus of this thesis is a comparison of pre-impregnated and conventional carbon fibre laminates. The first part focuses on the production process of carbon fibre composites from the process of converting PAN to carbon fibres to the lay-up and curing process of completed parts. The second section includes numerical comparisons of different types of carbon fibre. The data is set up in a fashion to demonstrate the improvements in carbon fibre mechanical properties by comparing outdated carbon fibre to the newest fibre on the market. The included tables aid in the process of choosing the right type of carbon fibre for each specific application.

Tato bakalářská práce se zabývá tématem výroby kompozitní protetické paže. První část práce je věnována rešerši základních kompozitních materiálů a technologií výroby protetických pomůcek. Druhá část práce je zaměřena na praktickou výrobu, kde ze skenování již zhotovené předešlé protézy bude získán model. V návaznosti na tuto část bude vyrobena část paže, která bude podrobena zkouškám materiálu., This bachelor thesis deals with the topic of manufacturing a composite prosthetic arm. The first part of the thesis is devoted to the research of basic composite materials and technologies for the production of prosthetic devices. The second part of the thesis is focused on the practical manufacturing, where from the scanning of a previously made prosthesis we obtain a model. Following this part, a part of the arm will be fabricated and subjected to material testing.

The focus of this thesis is a comparison of pre-impregnated and conventional carbon fibre laminates. The first part focuses on the production process of carbon fibre composites from the process of converting PAN to carbon fibres to the lay-up and curing process of completed parts. The second section includes numerical comparisons of different types of carbon fibre. The data is set up in a fashion to demonstrate the improvements in carbon fibre mechanical properties by comparing outdated carbon fibre to the newest fibre on the market. The included tables aid in the process of choosing the right type of carbon fibre for each specific application., The focus of this thesis is a comparison of pre-impregnated and conventional carbon fibre laminates. The first part focuses on the production process of carbon fibre composites from the process of converting PAN to carbon fibres to the lay-up and curing process of completed parts. The second section includes numerical comparisons of different types of carbon fibre. The data is set up in a fashion to demonstrate the improvements in carbon fibre mechanical properties by comparing outdated carbon fibre to the newest fibre on the market. The included tables aid in the process of choosing the right type of carbon fibre for each specific application.

Tato bakalářská práce se zabývá tématem výroby kompozitní protetické paže. První část práce je věnována rešerši základních kompozitních materiálů a technologií výroby protetických pomůcek. Druhá část práce je zaměřena na praktickou výrobu, kde ze skenování již zhotovené předešlé protézy bude získán model. V návaznosti na tuto část bude vyrobena část paže, která bude podrobena zkouškám materiálu., This bachelor thesis deals with the topic of manufacturing a composite prosthetic arm. The first part of the thesis is devoted to the research of basic composite materials and technologies for the production of prosthetic devices. The second part of the thesis is focused on the practical manufacturing, where from the scanning of a previously made prosthesis we obtain a model. Following this part, a part of the arm will be fabricated and subjected to material testing.

Tato diplomová práce se zabývá problematikou vdechování pevných částic, zejména vláken, do lidských plic. Jedná se o vědní oblast, ve které se využívá počítačového modelování pro popis pohybu vláken a jejich depozice v plicích. Výsledky simulací je však nutné ověřit experimentálně. Predikce chování vláken v modelu plic je důležitá z toxikologického hlediska, kdy je potřebné znát, kde se která vlákna usazují a kde mohou způsobovat problémy pro lidský organismus. V rešeršní části je pojednáno o principech depozice částic v plicích, dále se práce zaměřuje na vlákna a limity koncentrací pro pracovní prostředí stanovené světovými organizacemi, načež navazuje kapitola o plicích a jejich nemocech, které se mohou u člověka rozvinout, pokud nejsou dodržena bezpečnostní opatření pro pobyt v místech s nadlimitními koncentracemi. Poslední kapitola této práce se věnuje popisu použité aparatury, měření depozice vláken v modelu lidských plic a následnému vyhodnocení depozičních parametrů důležitých pro srovnání s dalšími měřeními., This master thesis deals with inhalation of fine particles and fibres into human lungs. This is a scientific field where computer modelling is used to describe the movement of fibres and their deposition in the lungs. However, the results of these simulations must be verified experimentally. The prediction of fibres behaviour is important from a toxicology point of view where it is important to know deposition hot-spots and places where fibres could possibly cause problems. The review of the state-of-the-art is focused on the deposition of particles in human lungs followed with a chapter on fibre as a type of particle, and occupational exposure limits set by different world associations. The last theoretical chapter describes human lungs and its diseases which can evolve when limits for occupational exposure are not met. The experimental chapter consists of a description of the used experimental setup and results from an experiment together with a comparison of results with other similar experiments.

Tato diplomová práce se zabývá problematikou vdechování pevných částic, zejména vláken, do lidských plic. Jedná se o vědní oblast, ve které se využívá počítačového modelování pro popis pohybu vláken a jejich depozice v plicích. Výsledky simulací je však nutné ověřit experimentálně. Predikce chování vláken v modelu plic je důležitá z toxikologického hlediska, kdy je potřebné znát, kde se která vlákna usazují a kde mohou způsobovat problémy pro lidský organismus. V rešeršní části je pojednáno o principech depozice částic v plicích, dále se práce zaměřuje na vlákna a limity koncentrací pro pracovní prostředí stanovené světovými organizacemi, načež navazuje kapitola o plicích a jejich nemocech, které se mohou u člověka rozvinout, pokud nejsou dodržena bezpečnostní opatření pro pobyt v místech s nadlimitními koncentracemi. Poslední kapitola této práce se věnuje popisu použité aparatury, měření depozice vláken v modelu lidských plic a následnému vyhodnocení depozičních parametrů důležitých pro srovnání s dalšími měřeními., This master thesis deals with inhalation of fine particles and fibres into human lungs. This is a scientific field where computer modelling is used to describe the movement of fibres and their deposition in the lungs. However, the results of these simulations must be verified experimentally. The prediction of fibres behaviour is important from a toxicology point of view where it is important to know deposition hot-spots and places where fibres could possibly cause problems. The review of the state-of-the-art is focused on the deposition of particles in human lungs followed with a chapter on fibre as a type of particle, and occupational exposure limits set by different world associations. The last theoretical chapter describes human lungs and its diseases which can evolve when limits for occupational exposure are not met. The experimental chapter consists of a description of the used experimental setup and results from an experiment together with a comparison of results with other similar experiments.

Obecný rozbor problematiky řezných sil při frézování, popis experimentálního zařízení pro měření řezných sil. Charakteristika kompozitních materiálů, jejich vlastnosti, výroby a užití. Vyhodnocení experimentálně naměřených hodnot složek řezné síly při válcovém nesousledném frézování. Technicko – ekonomické hodnocení., Cutting forces problems analyses during milling operation, description of experimental machinery for measuring cutting forces. Characteristic of composite materials, their properties, production and usage. Evaluation of experimentally measured values of cutting forces during cylindrical conventional milling. Technical economic evaluation.

Práce je zaměřena na kompozitní materiály z hlediska jejich rozdělení, označování, využití, současných trendů vývoje a výroby a možností efektivní-ho obrábění. Součástí práce je také vyhodnocení experimentálně naměřených hodnot při technologických zkouškách frézování vláknově vyztuženého kompozitu s polyesterovou matricí, vyztuženého skelnými vlákny. Vyhodnocení probíhá z hlediska vlivu obráběného materiálu, pracovních podmínek a nástroje a jeho opotřebení na hodnoty složek řezné síly. Obecný rozbor řezných sil při frézování a technicko – ekonomické zhodnocení., The thesis is focused on composite materials with a view to their classifi-cation, identification, usage, current trends in production and development and possibilities of effective machining. As a part of this thesis, there is an evaluation of experimentally measured values during technological testing of milling of a fibre reinforced composite with a polyester matrix reinforced by fiberglass. The technological testing was performed with a view to measure certain values, i.e. impact on machined material, working conditions for a tool and its abrasion equal to the values of components of cutting force. From the values obtained from the testing, a general analysis of cutting force when milling was created containing overall technical and economical evaluation.

Diplomová práce je zaměřena na přípravu koloidních suspenzí, vytvrditelných UV zářením, jenž jsou určeny k 3D tisku komplexních keramických vláknových struktur. Rovněž jsou v práci představeny techniky následného tvarování vytisknutých a vytvrzených struktur. Z hydroxyapatitu ve formě prášku a komponent, vytvrditelných UV zářením, byly vytvořeny pasty, určené k 3D tisku komplexních keramických vláknových struktur a multivrstev. U takto vytisknutých a vytvrzených struktur bylo navíc dosaženo zlepšení kvality povrchu a soudržnosti vláken. Pro výrobu past, určených k 3D tisku, s vhodnými reologickými vlastnostmi je nezbytné důkladné pochopení interakcí mezi částicemi, surfaktantem a monomerní/oligomerní směsí. Za použití lineárních a zesíťujících oligomerů jako disperzního média vznikají po tisku a UV vytvrzení velmi flexibilní vláknové mřížky, které lze dále tvarovat a takto vytvářet rozmanité struktury. Tyto struktury jsou následně slinuty, bez významných vad na povrchu či delaminace vrstev, za vzniku složitých keramických těles. Vysoké kvality povrchu je dosaženo UV vytvrzením vytisknutých struktur v argonové atmosféře, která brání kyslíkové inhibici radikálů v blízkosti povrchu vláken. Výhody kombinace 3D tisku s UV vytvrzováním jsou demonstrovány v této práci za užití dvouvrstvých flexibilních struktur, určených k následným metodám 3D tvarování. Takto vytvořených složitých 3D struktur je jen velmi obtížné, ne-li nemožné, dosáhnout pouze užitím přímého 3D tisku. Na základě této práce může být v budoucnu odvozena univerzální teorie k přípravě past, určených k 3D tisku komplexních keramických struktur pro různé aplikace., The aim of this study was the development of printable, UV curable colloidal pastes for 3D robotic deposition of complex ceramic fibre networks. Additionally, shaping techniques of printed structures have been demonstrated. Printable and functional ceramic pastes based on hydroxyapatite have been successfully developed from UV curable compositions. Complex printed ceramic fibre networks and multilayers as well as enhancement of the fibre surface quality have been realised. It has been found that the control of particle-monomer/oligomer-surfactant interactions is essential to achieve printable pastes with adequate rheological properties. Using linear and cross-linking UV curable oligomers as dispersion media, very flexible structures result after UV curing. All printed, cured and additionally shaped structures have been transformed to macroscopic ceramics via thermal debinding and sintering without cracks or delamination between the layers. This has been achieved by using argon atmosphere during curing to prevent oxygen inhibition. The 3D robotic deposition in combination with UV curing is a novel and promising technique to produce complex functional ceramic structures. In this work, the benefits from the combination of 3D robotic deposition and UV solidification have been demonstrated in a new way by using cured and flexible 2 layer structures for folding processes, which lead to 3D structures that are very difficult or impossible to achieve with the employment of just direct 3D robotic deposition. On the basis of this research, versatile theory about preparing ceramic pastes for 3D robotic deposition of complex structures for various applications can be deduced.

Tato diplomová práce je zaměřena na vláknově vyztužené kompozitní materiály z hlediska jejich rozdělení, označování, užití, vývoje a výroby. Cílem práce je komplexní zpracování získaných technických poznatků a vyhodnoce-ní technologických zkoušek vrtání kompozitu vyztuženého skelnými vlákny a prepregu z hlediska vlivu obráběného materiálu, pracovních podmínek a ná-stroje a jeho opotřebení na hodnoty posuvové síly a krouticího momentu., This master´s thesis is focused on fibre–filled composite materials, their distribution, labeling, usage, development and production. The aim of this work is complex processing of acquired technical knowledge, and evaluation of technological rehearsals of drilling composite materials which are reinforced by glas fiber and prepreg in terms of the impact of the machined material, wor-king conditions and the tool, and its wear to the feed force value and torque.

Tato bakalářská práce shrnuje možnosti zhouževnatění keramických materiálů zejména pomocí různých typů vláken a popisuje principy umožňující přípravu transparentních kompozitních materiálů zpevněných vlákny. V této práci je dále vysvětlena úloha rozhraní mezi vláknem a matricí. Dále jsou popsány metody umožňující zjištění charakteristik tohoto rozhraní. V experimentální části byla použita metoda vytlačování jednotlivých vláken a bylo stanoveno potřebné styčné smykového napětí vedoucí k dekohezi rozhraní a další vhodné charakteristiky pro kompozit s borosilikátovou matricí a SiC vlákny., This bachelor thesis summarizes possibilities of toughening of ceramic materials with various types of fibres and describes the basic principles for preparation of transparent fibre-reinforced composite materials. The role of fibre-matrix interface and the measurement methods enabling estimation of the interfacial strength and other characteristics are explained. The single fibre push-out test using a standard indentation technique was chosen for interfacial parameters determination of the composite consisting from a borosilicate matrix reinforced by SiC fibres in the practical part of this work.

Diplomová práce je zaměřena na přípravu koloidních suspenzí, vytvrditelných UV zářením, jenž jsou určeny k 3D tisku komplexních keramických vláknových struktur. Rovněž jsou v práci představeny techniky následného tvarování vytisknutých a vytvrzených struktur. Z hydroxyapatitu ve formě prášku a komponent, vytvrditelných UV zářením, byly vytvořeny pasty, určené k 3D tisku komplexních keramických vláknových struktur a multivrstev. U takto vytisknutých a vytvrzených struktur bylo navíc dosaženo zlepšení kvality povrchu a soudržnosti vláken. Pro výrobu past, určených k 3D tisku, s vhodnými reologickými vlastnostmi je nezbytné důkladné pochopení interakcí mezi částicemi, surfaktantem a monomerní/oligomerní směsí. Za použití lineárních a zesíťujících oligomerů jako disperzního média vznikají po tisku a UV vytvrzení velmi flexibilní vláknové mřížky, které lze dále tvarovat a takto vytvářet rozmanité struktury. Tyto struktury jsou následně slinuty, bez významných vad na povrchu či delaminace vrstev, za vzniku složitých keramických těles. Vysoké kvality povrchu je dosaženo UV vytvrzením vytisknutých struktur v argonové atmosféře, která brání kyslíkové inhibici radikálů v blízkosti povrchu vláken. Výhody kombinace 3D tisku s UV vytvrzováním jsou demonstrovány v této práci za užití dvouvrstvých flexibilních struktur, určených k následným metodám 3D tvarování. Takto vytvořených složitých 3D struktur je jen velmi obtížné, ne-li nemožné, dosáhnout pouze užitím přímého 3D tisku. Na základě této práce může být v budoucnu odvozena univerzální teorie k přípravě past, určených k 3D tisku komplexních keramických struktur pro různé aplikace., The aim of this study was the development of printable, UV curable colloidal pastes for 3D robotic deposition of complex ceramic fibre networks. Additionally, shaping techniques of printed structures have been demonstrated. Printable and functional ceramic pastes based on hydroxyapatite have been successfully developed from UV curable compositions. Complex printed ceramic fibre networks and multilayers as well as enhancement of the fibre surface quality have been realised. It has been found that the control of particle-monomer/oligomer-surfactant interactions is essential to achieve printable pastes with adequate rheological properties. Using linear and cross-linking UV curable oligomers as dispersion media, very flexible structures result after UV curing. All printed, cured and additionally shaped structures have been transformed to macroscopic ceramics via thermal debinding and sintering without cracks or delamination between the layers. This has been achieved by using argon atmosphere during curing to prevent oxygen inhibition. The 3D robotic deposition in combination with UV curing is a novel and promising technique to produce complex functional ceramic structures. In this work, the benefits from the combination of 3D robotic deposition and UV solidification have been demonstrated in a new way by using cured and flexible 2 layer structures for folding processes, which lead to 3D structures that are very difficult or impossible to achieve with the employment of just direct 3D robotic deposition. On the basis of this research, versatile theory about preparing ceramic pastes for 3D robotic deposition of complex structures for various applications can be deduced.

Tato diplomová práce je zaměřena na vláknově vyztužené kompozitní materiály z hlediska jejich rozdělení, označování, užití, vývoje a výroby. Cílem práce je komplexní zpracování získaných technických poznatků a vyhodnoce-ní technologických zkoušek vrtání kompozitu vyztuženého skelnými vlákny a prepregu z hlediska vlivu obráběného materiálu, pracovních podmínek a ná-stroje a jeho opotřebení na hodnoty posuvové síly a krouticího momentu., This master´s thesis is focused on fibre–filled composite materials, their distribution, labeling, usage, development and production. The aim of this work is complex processing of acquired technical knowledge, and evaluation of technological rehearsals of drilling composite materials which are reinforced by glas fiber and prepreg in terms of the impact of the machined material, wor-king conditions and the tool, and its wear to the feed force value and torque.

Práce je zaměřena na kompozitní materiály z hlediska jejich rozdělení, označování, využití, současných trendů vývoje a výroby a možností efektivní-ho obrábění. Součástí práce je také vyhodnocení experimentálně naměřených hodnot při technologických zkouškách frézování vláknově vyztuženého kompozitu s polyesterovou matricí, vyztuženého skelnými vlákny. Vyhodnocení probíhá z hlediska vlivu obráběného materiálu, pracovních podmínek a nástroje a jeho opotřebení na hodnoty složek řezné síly. Obecný rozbor řezných sil při frézování a technicko – ekonomické zhodnocení., The thesis is focused on composite materials with a view to their classifi-cation, identification, usage, current trends in production and development and possibilities of effective machining. As a part of this thesis, there is an evaluation of experimentally measured values during technological testing of milling of a fibre reinforced composite with a polyester matrix reinforced by fiberglass. The technological testing was performed with a view to measure certain values, i.e. impact on machined material, working conditions for a tool and its abrasion equal to the values of components of cutting force. From the values obtained from the testing, a general analysis of cutting force when milling was created containing overall technical and economical evaluation.

Obecný rozbor problematiky řezných sil při frézování, popis experimentálního zařízení pro měření řezných sil. Charakteristika kompozitních materiálů, jejich vlastnosti, výroby a užití. Vyhodnocení experimentálně naměřených hodnot složek řezné síly při válcovém nesousledném frézování. Technicko – ekonomické hodnocení., Cutting forces problems analyses during milling operation, description of experimental machinery for measuring cutting forces. Characteristic of composite materials, their properties, production and usage. Evaluation of experimentally measured values of cutting forces during cylindrical conventional milling. Technical economic evaluation.

Obecný rozbor problematiky řezných sil při frézování, popis experimentálního zařízení pro měření řezných sil. Charakteristika kompozitních materiálů, jejich vlastnosti, výroby a užití. Vyhodnocení experimentálně naměřených hodnot složek řezné síly při válcovém nesousledném frézování. Technicko – ekonomické hodnocení., Cutting forces problems analyses during milling operation, description of experimental machinery for measuring cutting forces. Characteristic of composite materials, their properties, production and usage. Evaluation of experimentally measured values of cutting forces during cylindrical conventional milling. Technical economic evaluation.

Diplomová práce je zaměřena na přípravu koloidních suspenzí, vytvrditelných UV zářením, jenž jsou určeny k 3D tisku komplexních keramických vláknových struktur. Rovněž jsou v práci představeny techniky následného tvarování vytisknutých a vytvrzených struktur. Z hydroxyapatitu ve formě prášku a komponent, vytvrditelných UV zářením, byly vytvořeny pasty, určené k 3D tisku komplexních keramických vláknových struktur a multivrstev. U takto vytisknutých a vytvrzených struktur bylo navíc dosaženo zlepšení kvality povrchu a soudržnosti vláken. Pro výrobu past, určených k 3D tisku, s vhodnými reologickými vlastnostmi je nezbytné důkladné pochopení interakcí mezi částicemi, surfaktantem a monomerní/oligomerní směsí. Za použití lineárních a zesíťujících oligomerů jako disperzního média vznikají po tisku a UV vytvrzení velmi flexibilní vláknové mřížky, které lze dále tvarovat a takto vytvářet rozmanité struktury. Tyto struktury jsou následně slinuty, bez významných vad na povrchu či delaminace vrstev, za vzniku složitých keramických těles. Vysoké kvality povrchu je dosaženo UV vytvrzením vytisknutých struktur v argonové atmosféře, která brání kyslíkové inhibici radikálů v blízkosti povrchu vláken. Výhody kombinace 3D tisku s UV vytvrzováním jsou demonstrovány v této práci za užití dvouvrstvých flexibilních struktur, určených k následným metodám 3D tvarování. Takto vytvořených složitých 3D struktur je jen velmi obtížné, ne-li nemožné, dosáhnout pouze užitím přímého 3D tisku. Na základě této práce může být v budoucnu odvozena univerzální teorie k přípravě past, určených k 3D tisku komplexních keramických struktur pro různé aplikace., The aim of this study was the development of printable, UV curable colloidal pastes for 3D robotic deposition of complex ceramic fibre networks. Additionally, shaping techniques of printed structures have been demonstrated. Printable and functional ceramic pastes based on hydroxyapatite have been successfully developed from UV curable compositions. Complex printed ceramic fibre networks and multilayers as well as enhancement of the fibre surface quality have been realised. It has been found that the control of particle-monomer/oligomer-surfactant interactions is essential to achieve printable pastes with adequate rheological properties. Using linear and cross-linking UV curable oligomers as dispersion media, very flexible structures result after UV curing. All printed, cured and additionally shaped structures have been transformed to macroscopic ceramics via thermal debinding and sintering without cracks or delamination between the layers. This has been achieved by using argon atmosphere during curing to prevent oxygen inhibition. The 3D robotic deposition in combination with UV curing is a novel and promising technique to produce complex functional ceramic structures. In this work, the benefits from the combination of 3D robotic deposition and UV solidification have been demonstrated in a new way by using cured and flexible 2 layer structures for folding processes, which lead to 3D structures that are very difficult or impossible to achieve with the employment of just direct 3D robotic deposition. On the basis of this research, versatile theory about preparing ceramic pastes for 3D robotic deposition of complex structures for various applications can be deduced.

Elektrostatické zvlákňování je jedna z rychle se rozvíjejících metod pro získání vláken velmi malé tloušťky. Využití nanovláken je obrovské a má velký potenciál pro spoustu oborů – v medicíně, biologii, chemii, elektronice, v ochraně životního prostředí, energy-harvestingu… Slibným materiálem pro výrobu vláken se jeví polyvinyliden fluorid (PVDF) pro své skvělé mechanické i chemické vlastnosti, je to látka chemicky inertní, velmi odolná proti tepelnému zatížení. Cílem této bakalářské práce je příprava PVDF vláken metodou elektrostatického zvlákňování a studie vlivu tří různých povrchově aktivních látek na zvláknitelnost PVDF, na uspořádání a tvar vláken, které vznikají při elektrostatickém zvlákňování. Byl studován vliv koncentrace povrchově aktivních látek (1 hm.%; 0,5 hm.%; 0,25 hm.%) na proces zvlákňování při elektrickém napětí 25 kV a 50 kV. Teoretická část popisuje vlastnosti a dělení polymerů a detailně polyvinyliden fluorid (PVDF) jako výchozí materiál. Dále je popsána metoda elektrostatického zvlákňování, včetně procesních podmínek a vnějších parametrů ovlivňujících proces získání vláken. Experimentální část popisuje přípravu vzorků elektrostatickým zvlákňováním a jejich charakterizaci. Byla vyhodnocena tloušťka vláken, jejich vzhled, uspořádání a výskyt defektů při použití jednotlivých surfaktantů. Bylo zjištěno, že použité iontové povrchově aktivní látky ovlivňují tloušťku vláken i jejich morfologii. Byla získána homogenní vlákna s převažujícím uspořádáním v jednom směru, bez defektů., Electrospinning is one of the rapidly developing methods for obtaining fibers of very small thickness. There is a wide-scale use of nanofibers, and it has a great potential in many fields, such as in medicine, biology, chemistry, electronics, environmental protection, energy-harvesting, and other. Polyvinylidene fluoride (PVDF) appears to be a promising material for fiber production for its excellent mechanical and chemical properties. It is a chemically inert substance, very resistant to thermal stress. The aim of this bachelor thesis is the preparation of PVDF fibers by electrospinning and the study of the influence of three different surfactants on the spinnability of PVDF, on the arrangement and the shape of fibers which are formed during electrospinning. The effect of surfactant concentration (1 wt%; 0.5 wt%; 0.25 wt%) on the spinning process at electrical voltages of 25 kV and 50 kV was studied. The theoretical part describes the properties and the division of polymers and looks at polyvinylidene fluoride (PVDF) as a source material in more detail. Furthermore, the electrospinning method is described, including process conditions and external parameters influencing the process of obtaining fibers. The experimental part describes the preparation of samples by electrospinning and their characterization. Fiber thickness, its appearance, arrangement, and the occurrence of defects when using individual surfactants were evaluated. It was found that the used ionic surfactants affect the thickness of the fibers and their morphology. Homogeneous fibers with a predominant arrangement in one direction, without defects, were obtained.

Tato bakalářská práce shrnuje možnosti zhouževnatění keramických materiálů zejména pomocí různých typů vláken a popisuje principy umožňující přípravu transparentních kompozitních materiálů zpevněných vlákny. V této práci je dále vysvětlena úloha rozhraní mezi vláknem a matricí. Dále jsou popsány metody umožňující zjištění charakteristik tohoto rozhraní. V experimentální části byla použita metoda vytlačování jednotlivých vláken a bylo stanoveno potřebné styčné smykového napětí vedoucí k dekohezi rozhraní a další vhodné charakteristiky pro kompozit s borosilikátovou matricí a SiC vlákny., This bachelor thesis summarizes possibilities of toughening of ceramic materials with various types of fibres and describes the basic principles for preparation of transparent fibre-reinforced composite materials. The role of fibre-matrix interface and the measurement methods enabling estimation of the interfacial strength and other characteristics are explained. The single fibre push-out test using a standard indentation technique was chosen for interfacial parameters determination of the composite consisting from a borosilicate matrix reinforced by SiC fibres in the practical part of this work.

Tato bakalářská práce se zabývá tématem výroby kompozitní protetické paže. První část práce je věnována rešerši základních kompozitních materiálů a technologií výroby protetických pomůcek. Druhá část práce je zaměřena na praktickou výrobu, kde ze skenování již zhotovené předešlé protézy bude získán model. V návaznosti na tuto část bude vyrobena část paže, která bude podrobena zkouškám materiálu., This bachelor thesis deals with the topic of manufacturing a composite prosthetic arm. The first part of the thesis is devoted to the research of basic composite materials and technologies for the production of prosthetic devices. The second part of the thesis is focused on the practical manufacturing, where from the scanning of a previously made prosthesis we obtain a model. Following this part, a part of the arm will be fabricated and subjected to material testing.

Tato diplomová práce se zabývá problematikou vdechování pevných částic, zejména vláken, do lidských plic. Jedná se o vědní oblast, ve které se využívá počítačového modelování pro popis pohybu vláken a jejich depozice v plicích. Výsledky simulací je však nutné ověřit experimentálně. Predikce chování vláken v modelu plic je důležitá z toxikologického hlediska, kdy je potřebné znát, kde se která vlákna usazují a kde mohou způsobovat problémy pro lidský organismus. V rešeršní části je pojednáno o principech depozice částic v plicích, dále se práce zaměřuje na vlákna a limity koncentrací pro pracovní prostředí stanovené světovými organizacemi, načež navazuje kapitola o plicích a jejich nemocech, které se mohou u člověka rozvinout, pokud nejsou dodržena bezpečnostní opatření pro pobyt v místech s nadlimitními koncentracemi. Poslední kapitola této práce se věnuje popisu použité aparatury, měření depozice vláken v modelu lidských plic a následnému vyhodnocení depozičních parametrů důležitých pro srovnání s dalšími měřeními., This master thesis deals with inhalation of fine particles and fibres into human lungs. This is a scientific field where computer modelling is used to describe the movement of fibres and their deposition in the lungs. However, the results of these simulations must be verified experimentally. The prediction of fibres behaviour is important from a toxicology point of view where it is important to know deposition hot-spots and places where fibres could possibly cause problems. The review of the state-of-the-art is focused on the deposition of particles in human lungs followed with a chapter on fibre as a type of particle, and occupational exposure limits set by different world associations. The last theoretical chapter describes human lungs and its diseases which can evolve when limits for occupational exposure are not met. The experimental chapter consists of a description of the used experimental setup and results from an experiment together with a comparison of results with other similar experiments.