АНАЛІЗ ФАКТОРІВ, ЯКІ ВПЛИВАЮТЬ НА ВЛАСТИВОСТІ НАДРУКОВАНОГО ВИРОБУ ЗА ДОПОМОГОЮ 3D-ПРИНТЕРА
DOI:
https://doi.org/10.31650/2786-6696-2022-1-77-84Ключові слова:
адитивні технології, 3D друк, філамент, структура, екструдер.Анотація
У статті наведено аналіз застосування матеріалів для виробництва будівельних виробів розроблених з використанням адитивних технологій. Зазначені в статті зразки матеріалів мають стати найбільш поширеними під час виробництва будівельних споруджень. Визначені також основні фактори, які впливають на властивості надрукованого матеріалу за допомогою 3D-принтера.
На сьогоднішній день виробництво матеріалів для виготовлення різних будівельних споруджень швидко розвивається, стає більш технологічним, збільшуються обсяги виготовлення, підвищується точність та якість виготовлення деталей, при знижені витрат. Використання 3D-принтера дозволяє вдало проводити оптимізацію виробництва будівельних споруджень. У випадку звичайного способу виробництва їх вартість і складність досить висока. Впровадження 3D-принтера дає змогу суттєво покращити дизайн та структуру виробів за допомогою удосконалення технології та витрат матеріалів.
Проведені дослідження відкрили цілий пласт питань та проблем, пов'язаних із необхідністю вдосконалення процесу 3D друку, організації та управління друку складних будівельних виробів, які б дозволили ефективно використовувати новітні адитивні технології 3D-друку в сучасному будівництві.
Експериментально встановлені властивості основних матеріалів для 3D друку, які використовуються при FDM технології отримання виробу. Визначений порядок розрахунку продуктивності екструдера та основні проблеми під час друку.
Дослідження показали, що використання адитивних технологій у виробництві будівельних виробів вже на сучасному етапі надасть можливість об'єднати новітні наукові розробки в галузях техніки, технології, матеріалознавства, архітектури, дизайну для коригування принципів конструювання, відпрацювання технологій друку, використання нових стратегій побудови сучасних будівель, появі нових, суміжних з 3D-друком технологій.
Посилання
[1] A A.V. Chabanenko, E.G. Semenova, V.O. Smirnova, A.O. Smirnov, N.N. Rozhkov, "Obespechenie kachestva additivnogo proizvodstva posredstvom sistemyi kontrolya posloynogo sinteza", Voprosyi radioelektroniki, no.10, pp. 75-79, 2018.
[2] M. Spoerk, C. Holzer, J. Gonzalez-Gutierrez, "Material extrusion-based additive manufacturing of polypropylene: A review on how to improve dimensional inaccuracy and warpage", Journal of Applied Polymer Science, vol. 137, no. 12, pp. 48545, 2020.
[3] S.V. Kondrashov, A.A. Pyihtin, S.A. Larionov, A.E. Sorokin, "Vliyanie tehnologicheskih rezhimov FDM-pechati i sostava ispolzuemyih materialov na fiziko-mehanicheskie harakteristiki FDM-modeley (obzor)", Trudyi VIAM, no. 10 (82), 2019. [Online]. Available: http://www.viam-works.ru. Accessed on: June 01, 2021. DOI: 10.18577//2307-6046-2019-0-10-34-49.
[4] Primenenie 3D pechati v stroitel'stve i perspektivy ee razvitiya. [Online]. Available: https://cyberleninka.ru/ article/n/primenenie-3d-pechati-v-stroitelstve-iperspektivy-ee-razvitiya. Accessed on: June 19, 2022.
[5] Additivnye tekhnologii v stroitel'stve. [Online]. Available: https: //cyberleninka.ru/article/n/additivnye-tehnologii-v-stroitelstve. Accessed on: June 19, 2022.
[6] N.I. Vatin, L.I. CHumadova, I.S. Goncharov, V.V. Zykova, A.N. Karpenya, A.A. Kim, E.A. Finashenkov, "3D-pechat' v stroitel'stve", Stroitel'stvounikal'nyh zdanij i sooruzhenij, no. 1(52), pp. 27-46, 2017.
[7] N.V. Savickij, S.V. SHatov, O.A. Ozhishchenko, "3D-pechat' stroitel'nyh ob"ektov", Vestnik Pridneprovskoj gosudarstvennoj akademii stroitel'stva i arhitektury, no. 3 (216), pp. 18–26, 2016.
[8] F. Bos et al., "Additive manufacturing of concrete in construction: potentials and challenges of 3D concrete printing", Virtual and Physical Prototyping, T.11, no.3, pp. 209-225, 2016.
[9] Biranchi Panda, Suvash Chandra Paul, "MingJen Tan Anisotropic mechanical performance of 3Dprinted fiber reinforced sustainable construction material", Materials Letter, vol. 209, pp.146–149, 2017.
[10] E.N. Kablov, "New Generation Materials and Technologies for Their Digital Processing", Herald of the Russian Academy of Sciences, vol. 90, no.2, pp. 225-228, 2020.
[11] X. Zhang, W. Fan, T. Liv, "Fused deposition modeling 3D printing of polyamide-based composites and its application", Composites Communications, vol. 21, pp. 100413, 2020.
[12] X. Peng, M. Zhang, Z. Guo, et al., "Investigation of processing parameters on tensile performance for FDM-printed carbon fiber reinforced polyamide 6 composites", Composites Communication, vol. 22, pp.100478, 2020.
[13] M. Bertolino, D. Battegazzore, R. Arrigo et al., "Designing 3D printable polypropylene: Material and process optimization through reology", Additive Manufacturing, vol. 40, pp. 101944, 2021.
[14] G. Spiegel, C. Paulik, "Polypropylene Copolymers Designed for Fused Filament Fabrication 3D-Printing", Macromolecular Reaction Engineering, vol. 14, no. 1, pp. 1900044, 2020.
Завантаження
Опубліковано
Номер
Розділ
Ліцензія
Авторське право (c) 2022 СУЧАСНЕ БУДІВНИЦТВО ТА АРХІТЕКТУРА
Ця робота ліцензується відповідно до ліцензії Creative Commons Attribution 4.0 International License.
