Bachelor's Thesis

3D printing of a rotating part

Final Thesis 1.54 MB

Author of thesis: Bc. Daniel Divila

Acad. year: 2025/2026

Supervisor: Ing. Milan Kalivoda

Reviewer: Ing. Oskar Zemčík, Ph.D.

Abstract:

This bachelor’s thesis examines the use of 3D printing technology in the manufacture of a rotating component. The theoretical section describes the basic technologies of additive manufacturing, the materials used, and the potential applications of 3D printing in industry. The practical section of the thesis focuses on the design and production of a centrifugal pump impeller. First, an analysis of the component’s design was performed, and subsequently, a 3D model was created in Autodesk Inventor. FDM technology was selected for the model’s production, using an Original Prusa MINI+ printer and PETG material. The thesis included the preparation of print data, the configuration of print parameters, and the subsequent technical evaluation of the resulting model. The results of the thesis demonstrate that FDM technology represents a suitable solution for the production of prototype rotational parts with complex geometries.

Keywords:

3D printing, additive manufacturing, rotating part, impeller, FDM

Date of defence

09.06.2026

Result of the defence

Defended (thesis was successfully defended)

znamkaDznamka

Grading

D

Process of defence

Bakalář seznámil komisi s obsahem a výsledky své bakalářské práce a zodpověděl otázky vedoucího, oponenta a dalších členů komise: V průběhu obhajoby byly zodpovězeny následující doplňující otázky: 1. Tisk z více materiálu, slide 4 je současnost nebo budoucnost? zodpovězeno 2. Je turbínové kolo vyrobitelné? Zkontroloval jste technologičnost? částečně zodpovězeno 3. Bylo turbínové kolo vyzkoušeno reálně? zodpovězeno Otázky členů komise byly zodpovězeny.

Language of thesis

Czech

Faculty

Fakulta strojního inženýrství

Department

Institute of Manufacturing Technology

Study programme

Fundamentals of Mechanical Engineering (B-ZSI-P)

Specialization

Fundamentals of Mechanical Engineering (STI)

Composition of Committee

prof. Ing. Josef Sedlák, Ph.D. (předseda)
prof. Ing. Robert Čep, Ph.D., FEng., dr. h. c. (místopředseda)
doc. Ing. Mário Drbúl, PhD (člen)
doc. Ing. Martin Novák, Ph.D. (člen)
Ing. Aleš Jaroš, Ph.D. (člen)
Ing. Jiří Kratochvíl, Ph.D. (člen)
Ing. Martin Binder, Ph.D. (člen)

Supervisor’s report
Ing. Milan Kalivoda

Bakalářská práce je zpracována s jednoduchým přístupem. Její začátek představuje standardní rešerši o současném stavu 3D tisku i s krátkou zmínkou o historii. Z těchto skutečností již autor přechází přímo k návrhu a provedení svého zamýšleného řešení. Dle sledu založených kapitol, vyznačujících se stručnou odbornou náplní a za pomoci digitální techniky, kterou měl k dispozici, se řešení zvládlo bez ztráty času. Výsledný stav naplnil stanovené předpoklady, což ale není hlubším rozborem doloženo. I formát odevzdaného souboru dle fakultní směrnice pro závěrečné práce vykazuje zřídka gramatické nesrovnalosti.
Evaluation criteria Grade
Fulfilment of requirements and objectives of assignment C
Working process, extent and suitability of applied methods C
Scholarly contribution and originality B
Ability to interpret achieved results and draw conclusions B
Applicability of results in practice or theory A
Logical arrangement of thesis and its layout B
Grafic layout, used style and language level C
Work with used sources including quotations A
Student's independence when working on the topic A

Grade proposed by supervisor: C

Reviewer’s report
Ing. Oskar Zemčík, Ph.D.

Práce se zabývá návrhem a výrobou oběžného kola odstředivého čerpadla pomocí technologie 3D tisku FDM. Student v teoretické části zpracoval přehled současných technologií aditivní výroby, používaných materiálů a možností využití 3D tisku v průmyslu. V praktické části vytvořil CAD model oběžného kola v programu Autodesk Inventor, připravil tisková data v programu PrusaSlicer a následně realizoval samotný tisk na tiskárně Original Prusa MINI+ z materiálu PETG. Práce je logicky členěna a doplněna poměrně rozsáhlým seznamem odborné literatury.

Pozitivně lze hodnotit zejména praktickou realizaci modelu, snahu přizpůsobit konstrukci možnostem technologie FDM a schopnost studenta samostatně pracovat s CAD i slicovacím softwarem. Oceňuji také vhodně zvolenou součást se složitější geometrií lopatek, která dobře demonstruje možnosti aditivní výroby.

Hlavním nedostatkem práce je absence hlubší technické analýzy či experimentálního ověření výsledků. Student neprovedl žádné hydraulické ani pevnostní výpočty, měření rozměrové přesnosti, kontrolu dynamického vyvážení ani orientační funkční zkoušky výsledného dílu. Ekonomické zhodnocení zůstává pouze slovní bez konkrétních nákladových údajů. Praktická část je navíc místy zbytečně rozšířena o výpisy standardního G-kódu, zatímco podrobnější technické vyhodnocení chybí. V práci se rovněž objevují drobné formální a stylistické nedostatky včetně duplicitního číslování obrázků.

Přes uvedené výhrady práce splňuje základní požadavky kladené na bakalářskou práci a doporučuji ji k obhajobě.
Evaluation criteria Grade
Fulfilment of requirements and objectives of assignment C
Working process, extent and suitability of applied methods D
Scholarly contribution and originality D
Ability to interpret achieved results and draw conclusions D
Applicability of results in practice or theory D
Logical arrangement of thesis and its layout D
Grafic layout, used style and language level C
Work with used sources including quotations C
Topics for thesis defence:
  1. Jakým způsobem by bylo možné ověřit rozměrovou přesnost, kvalitu povrchu a dynamické vyvážení vytištěného oběžného kola a jaké výsledky byste u technologie FDM očekával?
  2. Jaké konstrukční, materiálové a technologické úpravy by bylo nutné provést, aby bylo možné navržené oběžné kolo použít ve skutečném odstředivém čerpadle namísto prototypu?
  3. Jak by vypadalo posouzení technologičnosti konstrukce z hlediska fdm tisku u zvoleného kola?
  4. Na základě jakých kritérií byl zvolen materiál PETG a jak by se změnily vlastnosti výsledného oběžného kola při použití materiálů PLA, ABS nebo některé z technologií SLA/SLS?

Grade proposed by reviewer: D

Responsibility: Mgr. et Mgr. Hana Odstrčilová