Определение оптимального режима FDM-печати композитами для получения требуемых конструкторско-технологических параметров

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. 

1. Вдовин 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.

2. 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.

3. 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.

4. 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.

5. 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.

6. 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.

7. 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).

8. 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.

9. 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.

10. 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. 547–551