Моделювання процесів електрохімічного 3d-друку
Вантажиться...
Дата
2021
Автори
Васильєв, Г. С.
Ущаповський, Д. Ю.
Воробйова, В. І.
Лінючева, О. В.
Науковий керівник
Назва журналу
Номер ISSN
Назва тому
Видавець
КПІ ім. Ігоря Сікорського
Анотація
Проблематика. У XXI столітті дедалі більшого розвитку та поширення набувають технології 3D-друку. Одним з їх видів є електрохімічний 3D-друк, в якому для формування виробів з металу використовують електрохімічне осадження металів. Потенційно цей спосіб 3D-друку є найбільш енергоефективним, найменш матеріаловитратним, а також простим у реалізації, тому перспективними є дослідження, метою яких є створення й удосконалення систем електрохімічного 3D-друку. Мета дослідження. Вивчити вплив геометричних параметрів робочої частини електрохімічного 3D-принтера та складу електроліту на розподіл струму поверхнею робочого електрода (катода) в процесі електрохімічного 3D-друку та, відповідно, точність друку. Методика реалізації. Вольтамперометричні вимірювання та мультифізичне комп’ютерне моделювання в середовищі COMSOL MULTYPHYSICS вторинного розподілу густини струму для різних значень геометричних параметрів робочої частини електрохімічного 3D-принтера та різного складу електролітів. Результати дослідження. На основі моделювання вторинного розподілу густини струму в сульфатному електроліті міднення встановлено: задля осадження металу під робочим анодом і підвищення точності друку вміст сульфатної кислоти в розчині має бути мінімальним. Знайдено оптимальне співвідношення між діаметром анода та відстанню між краєм непровідного корпусу анода й поверхнею катода, за якого можна досягнути максимальної енергоефективності та точності електрохімічного 3D-друку. Висновки. Для звуження зони розтікання струму (підвищення точності електрохімічного 3D-друку) відношення діаметра анода та відстані між краєм непровідного корпусу анода й поверхнею катода має бути не меншим за 5 мм/мм. Подальші дослідження будуть спрямовані на оптимізацію складу електроліту та конструкції 3D-принтера з урахуванням отриманих даних.
Опис
Ключові слова
електрохімічний 3D-принтер, електроосадження міді, вторинний розподіл густини струму, розсіювальна здатність електроліту, точність електрохімічного 3D-друку, электрохимический 3D-принтер, электроосаждение меди, вторичное распределение плотности тока, рассеивающая способность электролита, точность электрохимической 3D-печати, electrochemical 3D-printer, electrodeposition of copper, secondary current density distribution, scattering capacity, printing accuracy
Бібліографічний опис
Моделювання процесів електрохімічного 3d-друку / Г. С. Васильєв, Д. Ю. Ущаповський, В. І. Воробйова, О. В. Лінючева // Наукові вісті КПІ : міжнародний науково-технічний журнал. – 2021. – № 2(132). – С. 97–105. – Бібліогр.: 17 назв.