Вплив технологічних режимів адитивного 3D друку на якість сувенірної продукції
DOI:
https://doi.org/10.20535/2077-7264.1(79).2023.277426Ключові слова:
3D друк, адитивне виробництво, сувенірна продукція, точність відтворення сувенірних виробів, шорсткість поверхні 3D виробуАнотація
До 3D виробів, отриманих за допомогою адитивних технологій, встановлюється ряд вимог: якість та точність відтворення, відповідність геометричним та міцнісним параметрам, а також певним експлуатаційним властивостям.
Підвищення якості сувенірної 3D продукції пов’язана із багатьма чинниками, починаючи від налаштувань в процесі моделювання та встановлених технологічних режимів 3D друку, закінчуючи особливостями витратних матеріалів та впливом зовнішнього середовища.
Метою роботи є визначити технологічні параметри на етапі моделювання, що мають вагомий вплив на точність геометричних розмірів 3D виробів та моделей сувенірної продукції, встановлення оптимальних режимів 3D друку залежно від геометричних параметрів сувенірних виробів, виявити закономірності впливу технологічних параметрів процесу адитивного друку на формування шорсткості поверхневого шару 3D виробів.
Після проведених експериментів із виготовлення сувенірних 3D виробів за FDM технологією було встановлено оптимальний показник висоти шару, що складає 200 мкм. Задана висота забезпечує утворення краплі оптимальних розмірів, що забезпечує з’єднання із попереднім шаром і надійну фіксацію на поверхні. Використання меншої висоти шару, наприклад, 100 мкм, призводить до збільшення часу друкування та робить об’єкт більш крихким.
Врахування геометричних параметрів на етапі моделювання (товщини стінки та перекриття) впливає на міцність отриманого 3D виробу. Для друку сувенірних виробів, що мають різні розміри та вимоги до подальшої експлуатації, ці параметри підлягають коригуванню. Отже, однією із головних рекомендацій є те, що для підвищення точності друку, необхідно обирати товщину перекриття та товщину стінок виробу кратну діаметру сопла. Щодо швидкості, то її бажано коригувати залежно від кількості шарів з мінімальною площею, адже за надто низької площі поверхні на декількох шарах, що йдуть один за одним, виріб не встигатиме охолоджуватись і буде в подальшому вибракуваний.
Посилання
Volodko, M. Yu., Klymenko, T. Ye., & Talimonova, N. L. (2022). Adytyvni tekhnolohii vyhotovlennia suvenirnoi produktsii [Additive Technologies of Souvenir Production]. Tekhnolohiia i tekhnika drukarstva, 4(78), 53–63. https://doi.org/10.20535/2077-7264.4(78).2022.274952 [in Ukrainian].
Mohamed, O., Masood, S., & Bhowmik, J. (2015). Optimization of fused deposition modeling process parameters: a review of current research and future prospects. Adv. Manuf. 3, 42–53. DOI: https://doi.org/10.1007/s40436-014-0097-7.
Yatsyshyn, S., & Polianskyi, I. (2017). Doslidzhennia mozhlyvostei pokrashchennia yakosti vyrobiv 3D-prynternoi tekhnolohii [Researching the possibilities of improving the quality of products of 3D-printer technology]. Vymiriuvalna tekhnika ta metrolohiia: mizhvidomchyi naukovo-tekhnichnyi zbirnyk, 78, 74–79 [in Ukrainian].
Ranjan, R., Kumar, D., Kundu, M., & Chandra Moi, S. (2022). A critical review on Classification of materials used in 3D printing process. Materials Today: Proceedings, V. 61, Part 1, 43–49. https://doi.org/10.1016/j.matpr.2022.03.308.
Shahrubudin, N., Lee, T., & Ramlan, R. (2019). An Overview on 3D Printing Technology: Technological, Materials, and Applications. Procedia Manufacturing, 35, 1286–1296. DOI: https://doi.org/10.1016/j.promfg.2019.06.089.
Chonka, E. Ya., & Antoniuk, V. S. (10–11 December, 2019). Analiz tochnosti formuvannia poverkhon detalei vyhotovlenykh na 3D prynteri [Analysis of the accuracy of the formation of the surfaces of parts made on a 3D printer]. Zbirnyk prats ХV Naukovo-praktychnoi konferentsii studentiv, aspirantiv ta molodykh vchenykh ‘Efektyvnist inzhenernykh rishen u pryladobuduvanni’, 197–200 [in Ukrainian].
Yaryhin, V. A., & Vysloukh, S. P. (6–9 November, 2019). Metodolohiia pokrashchennia kharakterystyk mitsnosti detali, shcho vyhotovlena metodom 3D druku [Methodology for improving the strength characteristics of a part produced by 3D printing]. Zbirnyk naukovykh prats X Vseukrainskoi naukovo-tekhnichnoi konferentsii z mizhnarodnoiu uchastiu ‘Protsesy mekhanichnoi obrobky, verstaty ta instrument’, 209–213 [in Ukrainian].
3D XYZprinting da Vinci 1.0 PRO. Retrieved from https://www.morele.net/drukarka-3d-xyzprinting-da-vinci-1-0-pro-3f1awxeu01k-1612193/.
Tekhnichni kharakterystyky pryladu dlia vymiriuvannia shorstkosti MarSurf PS 10 Mahr. Retrieved from https://metrology.mahr.com/ru/produkcija/article/6910235-mobiles-rauheitsmessgeraet-marsurf-ps-10-c2.
Kharakterystyky mikrometra MKUK-25 [Characteristics of the MKUK-25 micrometer]. Retrieved from https://microtech-ua.com/index.php?id_product=10143&controller=product&id_lang=3&search_query=Mikrometr+MKUC-25&results=270 [in Ukrainian].
Opys mikroskopa typu Globisens Digiscope QX7. Retrieved from https://www.tehnoinstyle.com.ua/cifrovaya-laboratoriya/970-cifrovoj-kompyuternyj-mikroskop-globisens-digiscope-qx7.html.
Litnarovych, R. M. (2011). Pobudova i doslidzhennia matematychnoi modeli za dzherelamy eksperymentalnykh danykh metodamy rehresiinoho analizu [Construction and research of a mathematical model based on sources of experimental data by methods of regression analysis]. Rivne: MEHU, 140 p. [in Ukrainian].
##submission.downloads##
Опубліковано
Як цитувати
Номер
Розділ
Ліцензія
Авторське право (c) 2023 Марина Юріївна Володько, Тетяна Євгенівна Клименко, Надія Леонідівна Талімонова
Ця робота ліцензується відповідно до Creative Commons Attribution 4.0 International License.
Наше видання використовує положення про авторські права Creative Commons CC BY для журналів відкритого доступу.
Автори, які публікуються у цьому журналі, погоджуються з наступними умовами:
1. Автори залишають за собою право на авторство своєї роботи та передають журналу право першої публікації цієї роботи на умовах ліцензії Creative Commons CC BY, котра дозволяє іншим особам вільно розповсюджувати опубліковану роботу з обов’язковим посиланням на авторів оригінальної роботи та першу публікацію роботи у цьому журналі.
2. Автори мають право укладати самостійні додаткові угоди щодо неексклюзивного розповсюдження роботи у тому вигляді, в якому вона була опублікована цим журналом (наприклад, розміщувати роботу в електронному сховищі установи або публікувати у складі монографії), за умови збереження посилання на першу публікацію роботи у цьому журналі.
