URN: http://vtn.chdtu.edu.uaurn:2306:44553.2018.162759

DOI: https://doi.org/10.24025/2306-4412.3.2018.162759

КІНЦЕВОЕЛЕМЕНТНЕ МОДЕЛЮВАННЯ ТЕРМОМЕХАНІЧНОЇ ПОВЕДІНКИ ВИРОБІВ З ПОЛІМЕРНИХ МАТЕРІАЛІВ ПРИ ЇХ ВИГОТОВЛЕННІ МЕТОДОМ ПОШАРОВОГО НАПЛАВЛЕННЯ

М. П. Рудь, О. О. Похил, С. В. Заболотній, А. П. Солтус

Анотація


3D-друк функціональних деталей має суттєві переваги порівняно з традиційними технологіями завдяки здатності виготовляти деталі зі складними формами без необхідності виготовляти спеціалізовану оснастку. Однак існує ряд геометричних форм об’єктів, отримання яких з допомогою 3D-друку потребує додаткових досліджень. Одними з таких об’єктів є тонкостінні деталі. В роботі побудовано математичну модель теплопровідності процесу 3D-друку тонкостінних виробів з метою визначення оптимальних параметрів технологічного процесу, при яких забезпечуються мінімальні термодеформації виробу і максимальна адгезія шарів.

Ключові слова


3D-принтер; FDM; моделювання методом наплавлення; метод скінченних елементів.

Повний текст:

PDF

Пристатейна бібліографія ГОСТ


1. Turner B. N., Strong R., Gold S. A. A review of melt extrusion additive manufacturing processes: I. Process design and model-ing. Rapid Prototyping Journal. 2014. Vol. 20, No. 3. P. 192–204.


2. Yin J., Lu C., Fu J., Huang Y., Zheng Y. Interfacial bonding during multimaterial fused deposition modeling (FDM) process due to inter-molecular diffusion. Materials & Design. 2018. Vol. 150. Р. 104–112.


3. Zhang J., Wang X. Z., Yu W. W., Deng Y. H. Numerical investigation of the influence of process conditions on the tem-perature variation in fused deposition modeling. Materials and Design. 2017. Vol. 130. Р. 59–68.


4. Costa S. F., Duarte F. M., Covas J. A. Esti-mation of filament temperature and adhesion development in fused deposition techniques. Journal of Materials Processing Technolo-gy. 2017. Vol. 245. Р. 167–179.


5. Malekipour E., Attoye S., El-Mounayri H. Investigation of layer based thermal behav-ior in fused deposition modeling process by infrared thermography. Procedia Manufac-turing. 2018. Vol. 26. Р. 1014–1022.


6. Wang J., Xie H., Weng Z., Senthil T., Wu L. A novel approach to improve mechanical properties of parts fabricated by fused depo-sition modeling. Materials & Design. 2016. Vol. 105. Р. 152–159.


7. Montero M., Roundy S., Odell D. Material characterization of fused deposition model-ing (FDM) ABS by designed experiments. Proceedings of Rapid Prototyping & Manu-facturing Conference. 2001. Р. 1–21.


8. Dizon J. R. C., Espera A. H., Chen Q., Ad-vincula R. C. Mechanical сharacterization of 3D-printed polymers. Additive Manufactur-ing. 2018. Vol. 20. Р. 44–67.


9. Ahn S. H., Montero M., Odell D., Roun-dy S., Wright P. K. Anisotropic material properties of fused deposition modeling ABS. Rapid Prototyping Journal. 2002. Vol. 8, No. 4. p. 248–257.


10. Armillotta A., Bellotti M., Cavallaro M. Warpage of FDM parts: experimental tests and analytic model. Robotics and Computer-Integrated Manufacturing. 2018. Vol. 50, May. Р. 140–152.


11. Sun Q., Rizvi G. M., Bellehumeur C. T., Gu P. Effect of processing conditions on the bonding quality of FDM polymer filaments. Rapid Prototyping Journal. 2008. Vol. 14, No. 2. Р. 72–80.


12. Du J., Wei Z., Wang X., Wang J., Chen Z. An improved fused deposition modeling process for forming large-size thin-walled parts. Journal of Materials Processing Technology. 2016. Vol. 234. Р. 332–341.





Copyright (c) 2018 М. П. Рудь, О. О. Похил, С. В. Заболотній, А. П. Солтус