Дослідження міцності матеріалів, надрукованих засобами адитивних технологій, і порівняння їх властивостей з даними, отриманими за допомогою САЕ-системи

Autor: Leshenko, O. I., Andreev, O. O.
Jazyk: ukrajinština
Rok vydání: 2020
Předmět:
Zdroj: Вісник Приазовського Державного Технічного Університету. Серія: Технічні науки; № 39 (2019): Вісник ПДТУ. Серія: Технічні науки; 104-114
Вестник Приазовского государственного технического университета. Серия: Технические науки; № 39 (2019): Вестник ПГТУ. Серия: Технические науки; 104-114
Reporter of the Priazovskyi State Technical University. Section: Technical sciences; № 39 (2019): Reporter of the Priazovskyi State Technical University. Section: Technical sciences; 104-114
ISSN: 2225-6733
2519-271X
Popis: The paper presents the results of an experimental study of bending tests of the samples printed by means of additive technology according to various schemes for filling cells and constructing a frame of plates, as well as their positioning on the printer table. It has been found that to increase the strength of the printed material during bending, it is advisable to create mesh layers with large strength properties in the layers of the parts that are opposite to the applied force, since it is the lower layer that undergoes stretchig, while the upper layer is compressed. This conclusion opens up the possibility of creating 3D-printed samples with variable strength properties in certain directions. Test samples were created with the formation of the borders consisting of 1, 2, 3 and 4 threads. The analysis of the experimental data makes it possible to note that the samples having 3 and 4 threads are similar in their strength characteristics. That suggests that for optimal industrial use it is enough to create structures with 2, 3 threads of the boundary shell. The scientific substantiation of the reason for the difference in the strength parameters of the printed material depending on its internal structure and positioning on the printer table was further developed. Based on the results of this work, we can conclude that modelling the strength properties of objects created by 3D-printing is possible, provided that the enterprise creates a library of the correction factors obtained based on the analysis of statistical information. In Ukraine, additive technologies are not yet the subject of the first choice. Therefore, the development at the Department of Mechanical Engineering Technology of the Priazovsky State Technical University and the manufacture on a 3D-printer of the «Lubricating» Gear part of a cylindrical gearbox is a pioneering solution in the heavy engineering industry. The obtained Implementation Act is the result of the first stage of promising work, for the continuation of which both production stands and engineering training, which includes the widespread use of CAE-systems, are necessary. It should be noted that even high-level, generally accessible CAE-systems do not yet have separate applications for working with the parts created using additive technology, which creates the need to create user-developed macros for this purpose
В работе приведены результаты экспериментального исследования образцов на изгиб, напечатанных средствами аддитивной технологии по различным схемам заполнения ячеек и построения каркаса пластин, а также их базирования на столе принтера. Установлено, что для увеличения прочности напечатанного материала при деформации на изгиб слой сетки с большими прочностными свойствами целесообразно создавать в слоях детали, противоположных от приложенной силы, так как именно этот слой испытывает растяжение, а верхний – сжатие. Такой вывод открывает возможность создания 3D-печатью деталей со сменными прочностными свойствами по определенным направлениям. В работе получило дальнейшее развитие научное обоснование причины различия параметров прочности напечатанного материала в зависимости от его внутренней структуры и базирования при изготовлении. По итогам данной работы можно сделать вывод, что моделирование прочностных свойств объектов, сделанных средствами 3D-печати, возможно с помощью САЕ-систем (англ. Сomputer Аided Еngineering) и библиотеки корректирующих коэффициентов, созданной на предприятии путем анализа статистической информации
У роботі наведені результати експериментального дослідження зразків на вигин, надрукованих засобами адитивної технології за різними схемами заповнення комірок і побудови каркаса пластин, а також їх базування на столі принтера. Встановлено, що для збільшення міцності надрукованого матеріалу при деформації на вигин шар сітки з більшими міцністними властивостями доцільно створювати в верствах деталі, протилежних від прикладеної сили, так як саме цей шар зазнає розтягування, а верхній – стиснення. Такий висновок відкриває можливість створення 3D-печаткою деталей зі змінними властивостями міцності за певними напрямками. В роботі отримало подальший розвиток наукове обґрунтування причини відмінності параметрів міцності надрукованого матеріалу в залежності від його внутрішньої структури і базування при виготовленні. За підсумками даної роботи можна зробити висновок, що моделювання міцності властивостей об’єктів, зроблених засобами 3D-друку, можливо за допомогою САЕ-систем (англ. Сomputer Аided Еngineering) та бібліотеки коригувальних коефіцієнтів, створеної на підприємстві шляхом аналізу статистичної інформації
Databáze: OpenAIRE
Externí odkaz: