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


Курганские врачи отказываются от иностранных имплантатов и сами печатают их на 3D-принтерах
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.
10
июн 2024
10:00

Международная выставка вертолетной индустрии HeliRussia – это единственная выставка в России, где представлены мировые достижения всего спектра продукции и услуг вертолетной индустрии — от проектирования и производства до эксплуатации, а также беспилотных летательных аппаратов и аэромобильности.

23
мая 2024
11:00
ЦЕЛЬ мероприятия – объединение представителей отраслевого сообщества в области аддитивных технологий на единой площадке с целью обсуждения вопросов связанных с развитием технологий и материалов. 3D-печать является незаменимым инструментом для производства высокоточных изделий «сложной геометрии». В России данная технология успешно применяется уже на десятках предприятий. Специалисты отмечают, что аддитивные технологии смогут помочь импортозамещению во многих отраслях промышленности в условиях санкций. Эксперты в области промышленной 3D-печати и специалисты из широкого спектра прикладных отраслей приведут примеры эффективных кейсов применения 3D-принтера.
22
мая 2024
11:00
Цель конференции – объединение представителей отраслевого сообщества в области аддитивных технологий, институтов развития и органов исполнительной власти на единой площадке с целью обсуждения действующих инструментов поддержки развития отрасли аддитивных технологий и выработки новых предложений.
21
мая 2024
10:00
Конференция «Цифровая индустрия промышленной России» – самое представительное деловое мероприятие, входящее в пятерку крупнейших мероприятий в области цифровой экономики в России.
Нет мероприятий в данной категории
Нет мероприятий в данной категории
10
июн 2024
10:00

Международная выставка вертолетной индустрии HeliRussia – это единственная выставка в России, где представлены мировые достижения всего спектра продукции и услуг вертолетной индустрии — от проектирования и производства до эксплуатации, а также беспилотных летательных аппаратов и аэромобильности.

23
мая 2024
11:00
ЦЕЛЬ мероприятия – объединение представителей отраслевого сообщества в области аддитивных технологий на единой площадке с целью обсуждения вопросов связанных с развитием технологий и материалов. 3D-печать является незаменимым инструментом для производства высокоточных изделий «сложной геометрии». В России данная технология успешно применяется уже на десятках предприятий. Специалисты отмечают, что аддитивные технологии смогут помочь импортозамещению во многих отраслях промышленности в условиях санкций. Эксперты в области промышленной 3D-печати и специалисты из широкого спектра прикладных отраслей приведут примеры эффективных кейсов применения 3D-принтера.
22
мая 2024
11:00
Цель конференции – объединение представителей отраслевого сообщества в области аддитивных технологий, институтов развития и органов исполнительной власти на единой площадке с целью обсуждения действующих инструментов поддержки развития отрасли аддитивных технологий и выработки новых предложений.
21
мая 2024
10:00
Конференция «Цифровая индустрия промышленной России» – самое представительное деловое мероприятие, входящее в пятерку крупнейших мероприятий в области цифровой экономики в России.