Вдосконалення способу армування деталей композиційним волокном при FDM 3D-друку
Використання деталей, виготовлених методом FDM 3D-друку, стає все більш популярним у сфері авіакосмічної промисловості. Деталі, виготовлені такими адитивними методами, можуть використовуватися для прототипування, як виробничі інструменти або безпосередньо як кінцевий продукт. Одним із засобів покра...
Saved in:
| Main Authors: | , |
|---|---|
| Format: | Article |
| Language: | English |
| Published: |
Oles Honchar Dnipro National University
2024-06-01
|
| Series: | Challenges and Issues of Modern Science |
| Subjects: | |
| Online Access: | https://cims.fti.dp.ua/j/article/view/170 |
| Tags: |
Add Tag
No Tags, Be the first to tag this record!
|
| _version_ | 1823858864857022464 |
|---|---|
| author | Максим Сіренко Олена Карпович |
| author_facet | Максим Сіренко Олена Карпович |
| author_sort | Максим Сіренко |
| collection | DOAJ |
| description |
Використання деталей, виготовлених методом FDM 3D-друку, стає все більш популярним у сфері авіакосмічної промисловості. Деталі, виготовлені такими адитивними методами, можуть використовуватися для прототипування, як виробничі інструменти або безпосередньо як кінцевий продукт. Одним із засобів покращення функціональних параметрів деталей є армування деталей композитними волокнами або іншими подібними добавками. Існують деякі популярні та широко поширені типи армування композитними волокнами, що використовуються під час 3D-друку, такі як використання філаменту з наповненням волокнами, використання другої друкарської головки для укладання армуючих волокон там, де це потрібно, або використання друкарської головки для змішування та просочування волокон in-situ. Більшість існуючих методів мають кілька недоліків, таких як нездатність точно та дискретно армувати тільки потрібні області деталей і шарів або нездатність зберігати армуючі волокна неперервними та неушкодженими. Тому метою роботи є розробка нового способу армування деталей неперервним композитним волокном під час процесу FDM 3D-друку. Завдання включають розробку техніки армування та технологічного обладнання для використання на комерційно доступних 3D-принтерах або на тих, що популярні серед аматорів. Робота проводилася з використанням таких матеріалів, як PLA пластик, coPET (PET-G) пластик та базальтове волокно. Під час роботи було розроблено спосіб армування деталей неперервними волокнами. Він передбачає використання зовнішньо покладених волокон, які укладаються між шарами деталей у процесі друку. Волокна укладаються комплектом, зберігаючи інтервали та розташування відповідно до проекту, з відстанями та орієнтацією, підтримуваними технологічним обладнанням, встановленим на 3D-принтері. Після кожного шару волокон він друкується наступним шаром пластику, і після кожного шару волокон комплект волокон повертається на 180 градусів перед друком наступного шару пластику. Волокна не розрізаються, щоб зберегти їх неперервними. Також було розроблено технологічне обладнання, яке встановлюється на друкарський стіл 3D-принтера та полегшує укладання композитних волокон згаданим вище способом.
|
| format | Article |
| id | doaj-art-c320e7ddb37d49e99fc79f250746d024 |
| institution | Kabale University |
| issn | 3083-5704 |
| language | English |
| publishDate | 2024-06-01 |
| publisher | Oles Honchar Dnipro National University |
| record_format | Article |
| series | Challenges and Issues of Modern Science |
| spelling | doaj-art-c320e7ddb37d49e99fc79f250746d0242025-02-11T09:52:00ZengOles Honchar Dnipro National UniversityChallenges and Issues of Modern Science3083-57042024-06-012Вдосконалення способу армування деталей композиційним волокном при FDM 3D-друкуМаксим Сіренко0https://orcid.org/0009-0006-0417-2661Олена Карпович1https://orcid.org/0000-0002-0677-5822Дніпровський національний університет імені Олеся ГончараДніпровський національний університет імені Олеся Гончара Використання деталей, виготовлених методом FDM 3D-друку, стає все більш популярним у сфері авіакосмічної промисловості. Деталі, виготовлені такими адитивними методами, можуть використовуватися для прототипування, як виробничі інструменти або безпосередньо як кінцевий продукт. Одним із засобів покращення функціональних параметрів деталей є армування деталей композитними волокнами або іншими подібними добавками. Існують деякі популярні та широко поширені типи армування композитними волокнами, що використовуються під час 3D-друку, такі як використання філаменту з наповненням волокнами, використання другої друкарської головки для укладання армуючих волокон там, де це потрібно, або використання друкарської головки для змішування та просочування волокон in-situ. Більшість існуючих методів мають кілька недоліків, таких як нездатність точно та дискретно армувати тільки потрібні області деталей і шарів або нездатність зберігати армуючі волокна неперервними та неушкодженими. Тому метою роботи є розробка нового способу армування деталей неперервним композитним волокном під час процесу FDM 3D-друку. Завдання включають розробку техніки армування та технологічного обладнання для використання на комерційно доступних 3D-принтерах або на тих, що популярні серед аматорів. Робота проводилася з використанням таких матеріалів, як PLA пластик, coPET (PET-G) пластик та базальтове волокно. Під час роботи було розроблено спосіб армування деталей неперервними волокнами. Він передбачає використання зовнішньо покладених волокон, які укладаються між шарами деталей у процесі друку. Волокна укладаються комплектом, зберігаючи інтервали та розташування відповідно до проекту, з відстанями та орієнтацією, підтримуваними технологічним обладнанням, встановленим на 3D-принтері. Після кожного шару волокон він друкується наступним шаром пластику, і після кожного шару волокон комплект волокон повертається на 180 градусів перед друком наступного шару пластику. Волокна не розрізаються, щоб зберегти їх неперервними. Також було розроблено технологічне обладнання, яке встановлюється на друкарський стіл 3D-принтера та полегшує укладання композитних волокон згаданим вище способом. https://cims.fti.dp.ua/j/article/view/1703D-друккомпозитні волокнаармуванняFDM |
| spellingShingle | Максим Сіренко Олена Карпович Вдосконалення способу армування деталей композиційним волокном при FDM 3D-друку Challenges and Issues of Modern Science 3D-друк композитні волокна армування FDM |
| title | Вдосконалення способу армування деталей композиційним волокном при FDM 3D-друку |
| title_full | Вдосконалення способу армування деталей композиційним волокном при FDM 3D-друку |
| title_fullStr | Вдосконалення способу армування деталей композиційним волокном при FDM 3D-друку |
| title_full_unstemmed | Вдосконалення способу армування деталей композиційним волокном при FDM 3D-друку |
| title_short | Вдосконалення способу армування деталей композиційним волокном при FDM 3D-друку |
| title_sort | вдосконалення способу армування деталей композиційним волокном при fdm 3d друку |
| topic | 3D-друк композитні волокна армування FDM |
| url | https://cims.fti.dp.ua/j/article/view/170 |
| work_keys_str_mv | AT maksimsírenko vdoskonalennâsposobuarmuvannâdetalejkompozicíjnimvoloknomprifdm3ddruku AT olenakarpovič vdoskonalennâsposobuarmuvannâdetalejkompozicíjnimvoloknomprifdm3ddruku |