Непрерывное развитие аддитивных технологий позволяет использовать их при изготовлении моделей сложной конфигурации с высокой точностью. Однако многие производители не предоставляют никаких указаний к параметрированию оборудования для достижения оптимальных результатов. В связи с этим настоящая статья посвящена исследованию влияния технологических режимов процесса PolyJet на шероховатость поверхности фотополимерных изделий. В статье рассмотрено влияние расположения образцов на столе построения на следующие параметры линейной усадки, на размерную точность получаемых образцов и на механические свойства синтезируемого материала. Был составлен план полнофакторного эксперимента, связанного с поиском оптимальных условий и параметров технологического процесса послойного выращивания образцов. Были построены: регрессионная модель технологического процесса выращивания в зависимости от геометрических размеров и линейной усадки; регрессионная модель технологического процесса выращивания в зависимости от твердости; регрессионная модель технологического процесса выращивания в зависимости от прочностных свойств. На основе анализа результатов проведенных экспериментов подобраны оптимальные режимы и дана рекомендация по расположению модели на платформе построения с учетом влияния на шероховатость поверхности, точность воспроизведения геометрии детали и прочностные свойства. Проведенные исследования позволили повысить качество получаемых изделий и уменьшить процент брака при изготовлении лопаток турбины.
Continuous development of additive technologies makes it possible to use them in manufacturing of complex shape models to a high precision. However, many manufacturers do not provide any instructions for equipment parametrization with view to achieving optimal results. In this regard, the article focuses on the study of the influence of PolyJet process technological conditions on the surface roughness of photopolymer parts. The article deals with the influence of the samples arrangement on the construction table on linear shrinkage parameters, dimensional accuracy of the obtained samples, and mechanical properties of synthesized material. A plan for a full factorial experiment related to the search of optimal conditions and technological process parameters of layer growth is represented. The estimation of dimensional accuracy, linear shrinkage, material hardness and mechanical properties influence on the regression model of layer growth technological process is given. Based on the analysis of experiment results, the optimal technological conditions have been selected. With the surface roughness, geometry accuracy and strength properties taken into account, recommendations on the model location on the construction table are given. The research has made it possible to raise the quality of products and to reduce the defect ratio. Researches witch have carried out have allowed to raise quality of received products and reduce the percent of defect in the fabricating turbine’s vanes.
1. Добрышкина Е.М. Использование технологий быстрого прототипирования при изготовлении лопаток статора компрессора / Е.М. Добрышкина, Р.А. Вдовин, В.Г. Смелов, А.В. Балякин // Проблемы и перспективы развития двигателестроения: материалы докладов международной научно-технической конференции. – 2016. – С. 32–34.
2. Добрышкина Е.М. Исследование применения технологий быстрого прототипирования для изготовления лопаток турбины ГТД / Е.М. Добрышкина, А.В. Балякин, Р.А. Вдовин, В.П. Алексеев // Известия Самарского научного центра Российской академии наук. – 2016. – Т. 18, № 4–6. – С. 1168–1172.
3. Шумков А.А. Применение технологии быстрого прототипирования в изготовлении медицинских имплантатов / А.А. Шумков // Современные проблемы науки и образования. – 2015. – № 2–2.; URL: http://www.science-education.ru/ru/article/viewid=22876 (дата обращения: 06.07.2018).
4. Балякин А.В. Применение аддитивных технологий для создания деталей камеры сгорания / А.В. Балякин, В.Г. Смелов, Л.А. Чемпинский // Вестник Самарского университета. Аэрокосмическая техника, технологии и машиностроение. – 2012. – № 3–2 (34). – С. 47–52.
5. Белов П.С. Технология создания 3d-моделей и изготовления опытных образцов с помощью быстрого прототипирования / П.С. Белов, О.Г. Драгина, Д.Ю. Никифоров // Технология машиностроения. – 2014. – № 6. – С. 34–36.
6. Смирнов Д.А. Анализ технологии печати 3d моделей FDM и POLYJET / Д.А. Смирнов, И.П. Баландюк // Наука и производство Урала. – 2015. – № 11. – С. 112–113.
7. Киселева А.Е. Применение аддитивных технологий при решении конструкторских задач в судостроении // Научно-технический сборник Российского морского регистра судоходства. – 2017 – № 48–49 – С. 84–88.
8. ГОСТ 11701-84 «Металлы. Методы испытаний на растяжение тонких листов и лент». Введ. 01.01.1986. – М.: Издательство стандартов, 1985. – 10 с.
9. Техническая инструкция на изготовление прототипа детали на 3D-печатной системе Objet EDEN 350 из фотополимера семейства Full Cure / А.В. Балякин, Р.А. Вдовин. – 2016. – 8 с.
10. Vieira L.F., Paggiand R.A., Salmoria G.V. Thermal and dynamic-mechanical behavior of FullCure 3D printing resin post-cured by different methods. In: Proceedings of (he 5th international conference on advanced research in virtual and rapid prototyping, Leiria, 28 September-1 October 2011 Boca Raton: CRC Press, 2011.
11. Адлер Ю.П. Планирование эксперимента при поиске оптимальных условий / Ю.П. Адлер. – М.: Наука, 1976. – 280 с.
12. Механические испытания материалов. Методы испытаний: [лабораторный практикум по дисциплине «Материаловедение и технология конструкционных материалов»] / cост. А.Э. Козловский, В.В. Бойцова. – Иваново: Иван. гос. хим.-технол. ун-т, 2007. – 60 с.
13. Хаймович И.Н. Математическое моделирование материалов и процессов / И.Н. Хаймович, Е.Г. Демьяненко. – Самара: Изд-во СГАУ, 2015. – 82 с.
14. Agapovichev A.V., Balaykin A.V., Smelov V.G. Application of additive technologies in the production of aircraft engine parts // Modern applied science. – 2015. – Т. 9, № 4. – С. 151–159.