avroenОмский научный вестник. Серия "Авиационно-ракетное и энергетическое машиностроение"Omsk Scientific Bulletin. Series Aviation-Rocket and Power Engineering2588-03732587-764XОмский государственный технический университет10.25206/2588-0373-2024-8-1-78-85VVJZVJavroen-80Research ArticleАВИАЦИОННАЯ И РАКЕТНО-КОСМИЧЕСКАЯ ТЕХНИКАAVIATION AND ROCKET-SPACE ENGINEERINGОпределение оптимального режима FDM-печати композитами для получения требуемых конструкторско-технологических параметровDetermination of the optimal mode of FDM printing with composites to obtain the required design and technological parametersМаркановИ. Д.MarkanovI. D.

Марканов Илья Денисович, лаборант-исследователь Инжинирингового центра ИЦ-206,

443086, г. Самара, Московское шоссе, д. 34.

AuthorID (РИНЦ): 1218561.

Markanov Ilya Denisovich, Laboratory Researcher of Engineering Centre EC-206, 

Samara, Moskovskoye Shosse Road, 34, 443086.

AuthorID (RSCI): 1218561.

ilyamarkanoff355@gmail.comВдовинР. А.VdovinR. A.

Вдовин Роман Александрович, кандидат технических наук, доцент, доцент кафедры технологий производства двигателей, доцент передовой инженерной аэрокосмической школы,

443086, г. Самара, Московское шоссе, д. 34.

AuthorID (РИНЦ): 745142;

AuthorID (SCOPUS): 56472716800. 

Vdovin Roman Alexandrovich, Candidate of Technical Sciences, Associate Professor, Associate Professor of Engine Manufacturing Technologies Department, Associate Professor of Advanced Aerospace Engineering School,

Samara, Moskovskoye Shosse Road, 34, 443086.

AuthorID (RSCI): 745142;

AuthorID (SCOPUS): 56472716800.

vdovin.ra@ssau.ruГончаровЕ. С.GoncharovE. S.

Гончаров Евгений Станиславович, инженер кафедры технологий производства двигателей, инженер Инжинирингового центра ИЦ-206, ассистент передовой инженерной аэрокосмической школы

443086, г. Самара, Московское шоссе, д. 34.

AuthorID (РИНЦ): 1018716;

AuthorID (SCOPUS): 57217107476.

Goncharov Evgeny Stanislavovich, Engineer of Engine Manufacturing Technologies Department, Engineer of Engineering Centre EC-206, Assistant of Advanced Aerospace Engineering School,

Samara, Moskovskoye Shosse Road, 34, 443086.

AuthorID (RSCI): 1018716;

AuthorID (SCOPUS): 57217107476.

goncharov.es@ssau.ruФирсинА. О.FirsinA. O.

Фирсин Андрей Олегович, лаборант-исследователь Инжинирингового центра ИЦ-206,

443086, г. Самара, Московское шоссе, д. 34.

Firsin Andrey Olegovich, Laboratory Researcher of Engineering Centre EC-206, 

Samara, Moskovskoye Shosse Road, 34, 443086.

Самарский национальный исследовательский университет имени академика С. П. КоролеваРоссияSamara National Research UniversityRussian Federation202430032024817885Copyright © Марканов И.Д., Вдовин Р.А., Гончаров Е.С., Фирсин А.О., 20242024Марканов И.Д., Вдовин Р.А., Гончаров Е.С., Фирсин А.О.Markanov I.D., Vdovin R.A., Goncharov E.S., Firsin A.O.This work is licensed under a Creative Commons Attribution 4.0 License.https://ariem.omgtu.ru/jour/article/view/80

В данной статье были рассмотрены свойства различных материалов для 3D-печати, а именно пластиков, в том числе полиамидов, а также композитных или инженерных пластиков с примесями углеволокна и стекловолокна. С учетом данных свойств и проведенных экспериментов, направленных на выявление линейной усадки и максимальной выдерживаемой экспериментальными образцами нагрузки, был подобран наиболее подходящий режим выращивания образцов определенным материалом на 3D-принтере. Как итог, был определен оптимальный режим 3D-печати различных конструкций деталей из композитных материалов для достижения заданных конструкторско-технологических параметров. 

This paper discusses properties of various 3D printing materials, namely, plastics, including polyamides, along with composite or engineering plastics with inclusions of carbon fiber and fiberglass. We have selected an optimal sample printing mode and carried out experiments, following which we have determined maximal loads for test composite materials, and linear shrinkage. As the result, we have determined an optimal 3D printing mode for various structures of composite material parts with the purpose to reach the set design–engineering parameters. 

3D-печатьаддитивное производствоаддитивные технологииFDM-печать3D-принтеркомпозитные материалырежим печатипластик3D printingadditive manufacturingadditive technologiesFDM printing3D printercomposite materialsprinting modeplasticРабота выполнена в рамках реализации программы развития Самарского университета на 2021– 2030 годы в рамках программы «Приоритет–2030» при поддержке Правительства Самарской области.The work is carried out within the framework of implementation of the programme of development of Samara University for 2021–2030 years under the programme «Priority–2030» with the support of the Government of Samara region.ReferencesВдовин Р. А. Разработка и внедрение в производство цифровой гибридной технологии изготовления лопаток ГТД на основе методов быстрого прототипирования // Вестник РГАТУ имени П. А. Соловьева. 2019. № 4 (51). С. 47–52. EDN: QDLSDO.Vdovin R. A. Razrabotka i vnedreniye v proizvodstvo tsifrovoy gibridnoy tekhnologii izgotovleniya lopatok GTD na osnove metodov bystrogo prototipirovaniya [Development and deployment of a digital hybrid gte blades manufacturing technique on the basis of fast prototyping methods] // Vestnik RGATU imeni P. A. Solov’yeva. Vestnik of P. A. Solovyov Rybinsk State Aviation Technical University. 2019. No. 4 (51). P. 47–52. EDN: QDLSDO. (In Russ.).Dizon J. R. C., Espera A. H., Chen Q. [et al.]. Mechanical characterization of 3D-printed polymers // Additive Manufacturing. 2018. Vol. 20. P. 44–67. DOI: 10.1016/j.addma.2017.12.002.Dizon J. R. C., Espera A. H., Chen Q. [et al.]. Mechanical characterization of 3D-printed polymers // Additive Manufacturing. 2018. Vol. 20. P. 44–67. DOI: 10.1016/j.addma.2017.12.002. (In Engl.).Балякин А. В., Гончаров Е. С., Злобин Е. П. Анализ технологических возможностей и ограничений 3d-принтеров для изготовления прототипов ГТУ // Всероссийский научно-технический форум по двигателям и энергетическим установкам имени Н. Д. Кузнецова, посвященный 110-летию ПАО «ОДККУЗНЕЦОВ». Самара: Изд-во Самарского национального исследовательского университета имени академика С. П. Королева, 2022. С. 20–22. EDN: NTBMQY.Balyakin A. V., Goncharov E. S., Zlobin E. P. Analiz tekhnologicheskikh vozmozhnostey i ogranicheniy 3d printerov dlya izgotovleniya prototipov GTU [Analysis of technological capabilities and limitations of 3D printers for GTU prototype production] // Vserossiyskiy nauchno-tekhnicheskiy forum po dvigatelyam i energeticheskim ustanovkam imeni N. D. Kuznetsova. All–Russian Scientific and Technical Forum for Engines and Power Facilities named after N. D. Kuznetsov. Samara, 2022. P. 20–22. EDN: NTBMQY. (In Russ.).Mohd Khairul Nizam M. A. N. B., Ismail K. I. B., Yap T. C. The effect of printing orientation on the mechanical properties of FDM 3D printed parts // Innovative Manufacturing, Mechatronics and Materials Forum 2021. Springer, 2022. P. 75–85. DOI: 10.1007/978-981-19-2890-1_8.Mohd Khairul Nizam, M. A. N. B., Ismail K. I. B., Yap, T. C. The effect of printing orientation on the mechanical properties of FDM 3D printed parts // Innovative Manufacturing, Mechatronics and Materials Forum 2021. Springer, 2022. P. 75– 85. DOI: 10.1007/978-981-19-2890-1_8. (In Engl.).Kristiawan R. B., Imaduddin F., Ariawan D. [et al.]. A review on the fused deposition modeling (FDM) 3D printing: Filament processing, materials, and printing parameters // Open Engineering. 2021. Vol. 11, no. 1. P. 639–649. DOI: 10.1515/eng2021-0063.Kristiawan R. B., Imaduddin F., Ariawan D. [et al.]. A review on the fused deposition modeling (FDM) 3D printing: Filament processing, materials, and printing parameters // Open Engineering. 2021. Vol. 11, no. 1. P. 639–649. DOI: 10.1515/eng2021-0063. (In Engl.).Pérez M., Medina-Sánchez G., García-Collado A. [et al.]. Surface Quality Enhancement of Fused Deposition Modeling (FDM) Printed Samples Based on the Selection of Critical Printing Parameters // Materials. 2018. Vol. 1 (8). DOI: 10.3390/ma11081382.Pérez M., Medina-Sánchez G., García-Collado A. [et al.]. Surface Quality Enhancement of Fused Deposition Modeling (FDM) Printed Samples Based on the Selection of Critical Printing Parameters // Materials. 2018. Vol. 1 (8). DOI: 10.3390/ma11081382. (In Engl.).Iqbal H. Optimizing the printing parameters of FDM 3D printers for improved mechanical properties. URL: https://www.researchgate.net/publication/368748176 (дата обращения: 11.09.2023).Iqbal H. Optimizing the printing parameters of FDM 3D printers for improved mechanical properties. URL: https://www.researchgate.net/publication/368748176 (accessed: 11.09.2023). (In Engl.).Doshi M., Mahale A., Singh S. K. [et al.]. Printing parameters and materials affecting mechanical properties of FDM-3D printed Parts: Perspective and prospects // Materials Today Proceedings. 2022. Vol 50 (9). P. 2269–2275. DOI: 10.1016/j.matpr.2021.10.003.Doshi M., Mahale A., Singh S. K. [et al.]. Printing parameters and materials affecting mechanical properties of FDM-3D printed Parts: Perspective and prospects // Materials Today Proceedings. 2022. Vol 50 (9). P. 2269–2275. DOI: 10.1016/j.matpr.2021.10.003. (In Engl.).Çakan B. G. Effects of raster angle on tensile and surface roughness properties of various FDM filaments // Journal of Mechanical Science and Technology. 2021. Vol. 35 (8). P. 3347– 3353. DOI: 10.1007/s12206-021-0708-8.Çakan B. G. Effects of raster angle on tensile and surface roughness properties of various FDM filaments // Journal of Mechanical Science and Technology. 2021. Vol. 35 (8). P. 3347– 3353. DOI: 10.1007/s12206-021-0708-8. (In Engl.).Quan Z., Yushan L., Yujun C. [et al.]. Research on the Shrinkage of Model with Hole in PLA Material Based on the FDM 3D Printing // Tianjin University of Technology & Education, Advances // Intelligent Systems Research. 2017. Vol. 154. P. 547–551Quan Z., Yushan L., Yujun C. [et al.]. Research on the Shrinkage of Model with Hole in PLA Material Based on the FDM 3D Printing // Tianjin University of Technology & Education, Advances // Intelligent Systems Research. 2017. Vol. 154. P. 547–551. (In Engl.).

The authors declare that there are no conflicts of interest present.