ПНИПУ разработали математическую модель для определения режимов 3D-печати

24 января 2024
ПНИПУ разработали математическую модель для определения режимов 3D-печати
Основная проблема послойной 3D-печати методом «послойная печать» и экструзии полимеров (FFF/FGF) — нестабильное качество сварки материала как внутри, так и между слоев, что приводит к низким механическим характеристикам изделий и их разрушению. Чтобы этого избежать, важно оперативно управлять температурой материала в процессе печати.

PNIPU 4.jpg

Ученые Пермского Политеха (ПНИПУ) разработали математическую модель для определения оптимальных локальных режимов нагрева при 3D-печати, которая позволит создавать качественные полимерные изделия для авиации, строительства и медицины, сообщается в пресс-релизе вуза.

Перед производством стоит задача — контролировать все изменения температуры сварки и ее влияние на материал. Для этого ученые ПНИПУ разработали математическую модель с использованием оперативного управления мощностью нагрева наносимого полимера. С ней специалисты смогут управлять температурой полимера в реальном времени по рассчитанным в ходе математического моделирования режимам. Ранее отслеживать и регулировать температуру сварки в процессе 3D-печати методом горячей экструзии (FFF/FGF) не представлялось возможным.
«Мы использовали индукционный экструдер собственного производства — это устройство, которое позволяет оперативно регулировать температуру экструзии в процессе послойной печати по технологии FFF/FGF. Далее мы разработали математическую модель с оперативным управлением температурой полимерного материала, которая определяет оптимальные локальные режимы нагрева в процессе печати. Мы проверили модель, напечатав тестовые образцы. Эксперимент показал, что недостаточный нагрев или перегрев полимерного материала вызывает закономерное появление дефектов. Применение нашей модели позволяет избежать таких дефектов, повысить качество и стабильность сварки материала», — поделился научный сотрудник научно-исследовательской лаборатории «Механика биосовместимых материалов и устройств» ПНИПУ Александр Осколков.

PNIPU 5.jpg

Все полученные результаты моделирования полностью согласуются с экспериментальными данными. Теперь во время 3D-печати методом горячей экструзии управлять температурой стало легко, а изделия получаются прочными и долговечными. Разработка ученых ПНИПУ может быть полезна при изготовлении функциональных изделий для машиностроительной, авиационной и медицинской промышленности.

Статья с результатами опубликована в журнале Polymers, №15, 2023 год. Исследование выполнено в рамках программы мегагрантов, контракт № 075-15-2021-578.

Источник: Plastinfo.ru


Центр аддитивных технологий появится в Республике Татарстан
Читать новость

Календарь событий

25
мар 2024
12:02
XIII Международный форум «АТОМЭКСПО 2024» с ключевой темой «Чистая энергетика: создавая будущее вместе» пройдет 25-26 марта в «Сириусе»
01
мар 2024
15:01
Всемирный Фестиваль молодёжи – самое масштабное молодёжное событие в мире, которое пройдет по Указу Президента России Владимира Путина.
26
янв 2024
14:00
В рамках мероприятия будут представлены новейшие разработки в области бионики, которые помогут вам понять, как мы можем использовать природные механизмы для создания новых материалов и устройств. Вы также узнаете о том, как аддитивные технологии позволяют создавать сложные изделия из различных материалов, от металлов до пластиков.
Нет мероприятий в данной категории
Нет мероприятий в данной категории
Нет мероприятий в данной категории
26
янв 2024
14:00
В рамках мероприятия будут представлены новейшие разработки в области бионики, которые помогут вам понять, как мы можем использовать природные механизмы для создания новых материалов и устройств. Вы также узнаете о том, как аддитивные технологии позволяют создавать сложные изделия из различных материалов, от металлов до пластиков.
01
дек 2023
10:00
1 декабря в Воронеже состоится VI юбилейная международная конференция по импортозамещению с применением комплексного реверс-инжиниринга и аддитивных технологий в различных сферах производства «3D КонЦентрАТ». Участников мероприятия будут ждать актуальные экспертные оценки и решения из области АТ и 3D-технологий, новинки исследований и разработок, а также успешные бизнес-кейсы.
20
ноя 2023
10:00
С 20 по 21 ноября 2023 года в ИТ-парке им. Башира Рамеева в Казани состоялся V юбилейный Лидер-Форум «Аддитивные технологии – новая реальность». Лидер-форум – главная российская площадка, где представлены последние достижения в сфере аддитивных технологий. Платформа для выстраивания тесного диалога о развитии отечественной индустрии 3D-печати. Ежегодное, масштабное событие, объединяющее ведущих экспертов отрасли, государственных корпораций и институтов развития, науки и бизнес-сообщества. Итоги V Лидер-Форума «Аддитивные технологии – новая реальность»:
25
окт 2023
11:00
  • Развитие аддитивных технологий и материалов на базе отраслевых лидеров;
  • Существующие и перспективные технологические решения в области 3D печати;
  • Российские материалы для 3D-печати, которые заменили импортные;
  • Постобработка: автоматизация и новые технологии;
  • Управление качеством, методы контроля конечного продукта;
  • Программное обеспечение для аддитивных технологий. Компьютерное моделирование аддитивных процессов;
  • Тренды развития и лучшие практики аддитивных технологий в России. Место аддитивных технологий в цифровой трансформации промышленности.