Підвищення якості великогабаритних деталей, виготовлених методом FDM 3D друку.
Ключові слова:
адитивні технології, адитивне виробництво, 3D друк, FDM друк, етапи процесу друкування, якість деталі, параметри якості, моделювання параметрів, оптимізація параметрів друку, оцінка мікоркліматичних параметрів, слайсер, налаштування слайсера, температурний режим, засоби підтримання мікрокліматичних умов, вдосконалення конструкції принтера.
Анотація
Сучасне устаткування дозволяє регулювати лише безпосередньо температуру сопла (температуру друку пластику), не враховуючи при цьому температуру зовнішнього середовища. Відомо, що більшість моделей принтерів мають відкриті корпуси і виріб може охолоджуватись нерівномірно. Ймовірність отримання браку як за якісними характеристиками поверхонь, так і за формою зростає. Описана нами пропозиція модернізації конструкції принтера дозволить оптимізувати весь процес друку. Зменшення або усунення необхідності пост-обробки деталі, дозволить зменшити час повного циклу її виготовлення і знизить її кінцеву вартість. Уникнення ж помилок на етапі виготовлення прототипу, виключать можливість прихованих помилок після запуску виробу в серію.У статті, з метою пошуку оптимальних параметрів покращення якості деталі, визначається, яким чином підтримання мікрокліматичних умов в зоні друку впливає на параметри якості деталі. Встановлено, що на якість крупногабаритних виробів, виготовлених методом FDM друку, суттєво впливають процеси підтримання температурних режимів. Результатом дослідження окреслено шляхи усунення недоліків друку, зокрема шляхом модернізації принтера.
Посилання
Anitha R., Arunachalam S., Radhakrishnan P. (2001). Critical parameters influencing the quality of prototypes in fused deposition modeling // J. Mater. Process. Technol. – Vol. 118. – №. 1–3. – P. 385–388.
Arnold Christin, Monsees Delf, Hey Jeremias, Schweyen Ramona (2019). Surface Quality of 3D-Printed Models as a Function of Various Printing Parameters [Електронний ресурс] // Materials 12(12):1970. –– Pежим доступу: DOI:10.3390/ma12121970. – Назва з екрану.
Camposeco-Negrete Carmita (2020). Optimization of printing parameters in fused deposition modeling for improving part quality and process sustainability [Електронний ресурс] // The International Journal of Advanced Manufacturing Technology. – №108 (7-8). – Pежим доступу: DOI:10.1007/s00170-020-05555-9. – Назва з екрану.
Carou Diego, Pérez Mercedes, Medina-Sánchez G., García-Collado Alberto, Gupta Munish (2018). Surface Quality Enhancement of Fused Deposition Modeling (FDM) Printed Samples Based on the Selection of Critical Printing Parameters. Projects: Additive manufacturing processes [Електронний ресурс] // Performance Assessment of 3D- Printed Parts Materials. – №11(8). – Режим доступу: DOI:10.3390/ma11081382. – Назва з екрану.
Changxiu Zhou, Tiantian Han (2021). Research on the Influencing Factors of FDM 3D Printing Accuracy [Електронний ресурс] // Journal of Physics Conference Series 1838(1):012027. – Режим доступу: DOI:10.1088/1742-6596/1838/1/012027. – Назва з екрану.
Charalampous Paschalis, Kostavelis Ioannis, Kontodina Theodora, Tzovaras Dimitrios (2021). FDM Learning-based error modeling in FDM 3D printing process [Електронний ресурс] // Rapid Prototyping Journal ahead-of-print (ahead-of-print). – Режим доступу: DOI:10.1108/RPJ-03-2020-0046. – Назва з екрану.
Coronavirus, a Brescia manca una valvola per i rianimatori: ingegneri e fisici la stampano in 3D in sei ore / Andrea Sparaciari [Електронний ресурс] // Business Insider Italia. – 14.03.2020. – Pежим доступу: https://it.businessinsider.com/coronavirus-manca-la-valvola-per-uno-strumento-di-rianimazione-e-noi-la-stampiamo-in-3D-accade-nellospedale-di-chiari-brescia/. – Назва з екрану.
GVR: Global 3D Printing Market Size was $11.58 Billion in 2019 [Електронний ресурс] // Printed Electronics now. – 02.10.20. – Режим доступу: https://www.printedelectronicsnow.com/contents/view_breaking-news/2020-02-10/gvr-global-3D-printing-market-size-was-1158-billion-in-2019/.– Назва з екрану.
Ngoc-Hien Tran, Van-Nam Nguyen, Anh-Vu Ngo, Cuong Nguyen (2017). Study on the Effect of Fused Deposition Modeling (FDM) Process Parameters on the Printed Part Quality [Електронний ресурс]. – Режим доступу: DOI:10.9790/9622-0712027177. – Назва з екрану.
Popa Alexandru, Faur Nicolae, Hluscu Mihai, Belin Cosmin (2019). Evaluation of the Mechanical Properties of the Samples Made by FDM 3D Printing [Електронний ресурс] // Materiale plastice. – №56(3). – P. 500-504. – Pежим доступу: DOI:10.37358/MP.19.3.5217. – Назва з екрану.
Radhwan Hussin, Shayfull Zamree Bin Abd. Rahim, Muhamad Farizuan Rosli, M. S. M. Effendi (2019). Optimization parameter effects on the quality surface finish of the three-dimensional printing (3D-printing) fused deposition modeling (FDM) using RSM [Електронний ресурс] // AIP Conference Proceedings 2129(1):020155. – Режим доступу: DOI:10.1063/1.5118163. – Назва з екрану.
Rahmatabadi Davood, Aminzadeh Ahmad, Aberoumand Mohammad, Moradi Mahmoud (2021). Mechanical Characterization of Fused Deposition Modeling (FDM) 3D Printed Parts [Електронний ресурс]// Fused Deposition Modeling Based 3D Printing. – P. 131-150. – Режим доступу: DOI:10.1007/978-3-030-68024-4_7. – Назва з екрану.
Ruben Bayu Kristiawan, Fitrian Imaduddin, Dody Ariawan, Ubaidillah Sabino (2021). A review on the fused deposition modeling (FDM) 3D printing: Filament processing, materials, and printing parameters [Електронний ресурс] // Open Engineering 11(1). – Р. 639-649. – Режим доступу: DOI:10.1515/eng-2021-0063. – Назва з екрану.
Sugavaneswaran M., Arumaikkannu G. Modelling for randomly oriented multi material additive manufacturing component and its fabrication // Materials & Design. – February 2014. – Volume 54. – P. 779-785.
To prawdziwy boom. Do końca tego roku sprzedaż drukarek 3D wzrośnie o 100 procent [Електронний ресурс] // tvn24. – 17 października 2016. – Режим доступу: https://tvn24.pl/biznes/tech/sprzedaz-drukarek-3D-wzrosnie-o-ponad-100-proc-do-konca-2016-roku-ra684502-4472347. – Назва з екрану.
Tontowi Alva, L Ramdani, Rosa vella Erdizon, Dawi Karomati Baroroh (2017). Optimization of 3D-Printer Process Parameters for Improving Quality of Polylactic Acid Printed Part [Електронний ресурс] // International Journal of Engineering and Technology. – №9(2). – P. 589-600. – Pежим доступу: DOI:10.21817/ijet/2017/v9i2/170902044. – Назва з екрану.
Zagidulin R. S., Zezin N. I., Rodionov N. V. (2021). Improving the quality of FDM 3D printing of UAV and aircraft parts and assemblies by parametric software changes [Електронний ресурс] // IOP Conference Series Materials Science and Engineering 1027:012-031. – Режим доступу: DOI:10.1088/1757-899X/1027/1/012031. – Назва з екрану.
Arnold Christin, Monsees Delf, Hey Jeremias, Schweyen Ramona (2019). Surface Quality of 3D-Printed Models as a Function of Various Printing Parameters [Електронний ресурс] // Materials 12(12):1970. –– Pежим доступу: DOI:10.3390/ma12121970. – Назва з екрану.
Camposeco-Negrete Carmita (2020). Optimization of printing parameters in fused deposition modeling for improving part quality and process sustainability [Електронний ресурс] // The International Journal of Advanced Manufacturing Technology. – №108 (7-8). – Pежим доступу: DOI:10.1007/s00170-020-05555-9. – Назва з екрану.
Carou Diego, Pérez Mercedes, Medina-Sánchez G., García-Collado Alberto, Gupta Munish (2018). Surface Quality Enhancement of Fused Deposition Modeling (FDM) Printed Samples Based on the Selection of Critical Printing Parameters. Projects: Additive manufacturing processes [Електронний ресурс] // Performance Assessment of 3D- Printed Parts Materials. – №11(8). – Режим доступу: DOI:10.3390/ma11081382. – Назва з екрану.
Changxiu Zhou, Tiantian Han (2021). Research on the Influencing Factors of FDM 3D Printing Accuracy [Електронний ресурс] // Journal of Physics Conference Series 1838(1):012027. – Режим доступу: DOI:10.1088/1742-6596/1838/1/012027. – Назва з екрану.
Charalampous Paschalis, Kostavelis Ioannis, Kontodina Theodora, Tzovaras Dimitrios (2021). FDM Learning-based error modeling in FDM 3D printing process [Електронний ресурс] // Rapid Prototyping Journal ahead-of-print (ahead-of-print). – Режим доступу: DOI:10.1108/RPJ-03-2020-0046. – Назва з екрану.
Coronavirus, a Brescia manca una valvola per i rianimatori: ingegneri e fisici la stampano in 3D in sei ore / Andrea Sparaciari [Електронний ресурс] // Business Insider Italia. – 14.03.2020. – Pежим доступу: https://it.businessinsider.com/coronavirus-manca-la-valvola-per-uno-strumento-di-rianimazione-e-noi-la-stampiamo-in-3D-accade-nellospedale-di-chiari-brescia/. – Назва з екрану.
GVR: Global 3D Printing Market Size was $11.58 Billion in 2019 [Електронний ресурс] // Printed Electronics now. – 02.10.20. – Режим доступу: https://www.printedelectronicsnow.com/contents/view_breaking-news/2020-02-10/gvr-global-3D-printing-market-size-was-1158-billion-in-2019/.– Назва з екрану.
Ngoc-Hien Tran, Van-Nam Nguyen, Anh-Vu Ngo, Cuong Nguyen (2017). Study on the Effect of Fused Deposition Modeling (FDM) Process Parameters on the Printed Part Quality [Електронний ресурс]. – Режим доступу: DOI:10.9790/9622-0712027177. – Назва з екрану.
Popa Alexandru, Faur Nicolae, Hluscu Mihai, Belin Cosmin (2019). Evaluation of the Mechanical Properties of the Samples Made by FDM 3D Printing [Електронний ресурс] // Materiale plastice. – №56(3). – P. 500-504. – Pежим доступу: DOI:10.37358/MP.19.3.5217. – Назва з екрану.
Radhwan Hussin, Shayfull Zamree Bin Abd. Rahim, Muhamad Farizuan Rosli, M. S. M. Effendi (2019). Optimization parameter effects on the quality surface finish of the three-dimensional printing (3D-printing) fused deposition modeling (FDM) using RSM [Електронний ресурс] // AIP Conference Proceedings 2129(1):020155. – Режим доступу: DOI:10.1063/1.5118163. – Назва з екрану.
Rahmatabadi Davood, Aminzadeh Ahmad, Aberoumand Mohammad, Moradi Mahmoud (2021). Mechanical Characterization of Fused Deposition Modeling (FDM) 3D Printed Parts [Електронний ресурс]// Fused Deposition Modeling Based 3D Printing. – P. 131-150. – Режим доступу: DOI:10.1007/978-3-030-68024-4_7. – Назва з екрану.
Ruben Bayu Kristiawan, Fitrian Imaduddin, Dody Ariawan, Ubaidillah Sabino (2021). A review on the fused deposition modeling (FDM) 3D printing: Filament processing, materials, and printing parameters [Електронний ресурс] // Open Engineering 11(1). – Р. 639-649. – Режим доступу: DOI:10.1515/eng-2021-0063. – Назва з екрану.
Sugavaneswaran M., Arumaikkannu G. Modelling for randomly oriented multi material additive manufacturing component and its fabrication // Materials & Design. – February 2014. – Volume 54. – P. 779-785.
To prawdziwy boom. Do końca tego roku sprzedaż drukarek 3D wzrośnie o 100 procent [Електронний ресурс] // tvn24. – 17 października 2016. – Режим доступу: https://tvn24.pl/biznes/tech/sprzedaz-drukarek-3D-wzrosnie-o-ponad-100-proc-do-konca-2016-roku-ra684502-4472347. – Назва з екрану.
Tontowi Alva, L Ramdani, Rosa vella Erdizon, Dawi Karomati Baroroh (2017). Optimization of 3D-Printer Process Parameters for Improving Quality of Polylactic Acid Printed Part [Електронний ресурс] // International Journal of Engineering and Technology. – №9(2). – P. 589-600. – Pежим доступу: DOI:10.21817/ijet/2017/v9i2/170902044. – Назва з екрану.
Zagidulin R. S., Zezin N. I., Rodionov N. V. (2021). Improving the quality of FDM 3D printing of UAV and aircraft parts and assemblies by parametric software changes [Електронний ресурс] // IOP Conference Series Materials Science and Engineering 1027:012-031. – Режим доступу: DOI:10.1088/1757-899X/1027/1/012031. – Назва з екрану.
Опубліковано
2021-06-11
Як цитувати
Вислоух, С., Яригін, В., ГлобаO., & Іваненко, Р. (2021). Підвищення якості великогабаритних деталей, виготовлених методом FDM 3D друку. КОМП’ЮТЕРНО-ІНТЕГРОВАНІ ТЕХНОЛОГІЇ: ОСВІТА, НАУКА, ВИРОБНИЦТВО, (43), 5-11. https://doi.org/10.36910/6775-2524-0560-2021-43-01
Розділ
Автоматика та управління
