Забезпечення ефективності адитивного виготовлення корпусних деталей
Вантажиться...
Дата
2024
Автори
Науковий керівник
Назва журналу
Номер ISSN
Назва тому
Видавець
КПІ ім. Ігоря Сікорського
Анотація
Магістерська дисертація на тему «Забезпечення ефективності адитивного виготовлення корпусних деталей» складається із 115 сторінок тексту, містить 54 рисунки, 42 таблиці, список використаних джерел із 39 найменувань.
Актуальність теми.
На сьогоднішній день, адитивні технології успішно розвинулись від технологій швидкого прототипування до виробничих технологій, які широко застосовуються для виготовлення продуктів різних галузей промисловості, зокрема машинобудування. Особливо ефективними ці технології є для вирішення задач створення виробів складної форми, з високим ступенем кастомізації в умовах одиничного та малосерійного виробництва. В даній роботі розглядається технологія FFF (англ. – Fused Filament Fabrication), яка відноситься до категорії «екструзія матеріалу» (англ. – material extrusion). Ця технологія набула значного розповсюдження завдяки своїй доступності та універсальності.
Важливим питанням при використанні нових технологій і матеріалів є налагодження параметрів процесу таким чином, щоб найбільш ефективно задовольнити вимоги, які висуваються до виробу, тобто з найменшими витратами ресурсів – часу, матеріалу, енергії. Однією з таких вимог є забезпечення точності розмірів деталей.
Виходячи з викладеного вище, забезпечення ефективності адитивного виготовлення деталей шляхом обґрунтованого призначення параметрів 3D-друку та проєктування конструкцій виробів, орієнтованих на адитивні процеси, є актуальною науково-прикладною проблемою.
Мета роботи. Забезпечення ефективності адитивного виготовлення корпусних деталей за технологією Fused Filament Fabrication шляхом виявлення впливу геометричних параметрів внутрішнього заповнення на точність розмірів деталей, а також проєктування конструкцій з урахуванням обмежень та можливостей процесу.
Задачі дослідження:
1. Розробити план повного факторного експерименту, виконати досліди відповідно до плану.
2. Побудувати математичну модель залежності точності розмірів при виготовленні за технологією FFF від параметрів структури внутрішнього заповнення деталі.
3. Проаналізувати отримані результати, зробити висновки і надати рекомендації.
4. Виконати практичну перевірку отриманих результатів при виготовленні прототипу деталі «Кришка передня».
Об’єкт дослідження: технологічний процес адитивного виготовлення деталей методом екструзії матеріалу Fused Filament Fabrication.
Предмет дослідження: вплив параметрів 3D друку, а саме структури внутрішнього заповнення, на точність розмірів деталей.
Методи дослідження. У роботі застосовано методи математичного моделювання, регресійного аналізу та планування експерименту.
Наукова новизна одержаних результатів:
Отримано емпіричну математичну модель, яка описує залежність точності геометричних розмірів від шаблону та щільності заповнення при використанні технології FFF для композиційного матеріалу ABS pro CCF.
Практичне значення одержаних результатів:
Сформульовано рекомендації щодо використання різних структур заповнення (шаблонів і щільності) з метою мінімізації відхилення фактичних розмірів деталей від номінальних при виготовленні деталей з композиційного матеріалу ABS pro CCF за технологією FFF.
Розроблено конструкцію корпусної деталі та виготовлено її прототип з урахуванням отриманих результатів.
Апробація. Результати дослідження доповідались на XV Міжнародній науково-технічній конференції молодих вчених та студентів «Інновації молоді в машинобудуванні 2024» з публікацією тез:
Міщенко П. В., Рубашевський В. В., Лашина Ю. В., Фролов В. К. Точність геометричних розмірів зразків при 3D-друці композиційного матеріалу за допомогою технології FDM: матеріали XV Міжнар. наук.-техн. конф. молодих вчених та студентів «Інновації молоді в машинобудуванні», м. Київ, 23 квіт. - 3 трав. 2024 р. / КПІ імені Ігоря Сікорського, Київ, 2024. https://imm-mmi.kpi.ua/imm2024/paper/view/30593.
Міщенко П.В., Лапач С.М. Нелінійний дискримінантний аналіз з поліномами Чебишева: матеріали XV Міжнар. наук.-техн. конф. молодих вчених та студентів «Інновації молоді в машинобудуванні», м. Київ, 23 квіт. - 3 трав. 2024 р. / КПІ імені Ігоря Сікорського, Київ, 2024. https://imm-mmi.kpi.ua/imm2024/paper/view/30210
Публікації. За результатами досліджень подано статтю в Міжнародний науково-технічний журнал "Mechanics and Advanced Technologies" (прийнято до друку: грудень 2024р)
Міщенко П.В., Лашина Ю.В., Фролов В.К., Лапач С.М. Залежність точності розмірів деталей від внутрішньої структури шарів при 3D- друці за технологією Fused Filament Fabrication
Опис
Ключові слова
3D друк, адитивні технології, композиційні матеріали, Fused Filament Fabrication, регресійний аналіз, 3D printing, additive technologies, composite materials, regression analysis
Бібліографічний опис
Міщенко, П. В. Забезпечення ефективності адитивного виготовлення корпусних деталей : магістерська дис. : Прикладна механіка / Міщенко Павло Володимирович. – Київ, 2024. – 115 с.