АВТОМАТИЧЕСКИЙ СПОСОБ КОНТРОЛЯ ИЗНОСА СОПЛА FDM 3D-ПРИНТЕРОВ (2024)
Для автоматического контроля износа сопла FDM 3D-принтеров во время печати предложено устройство, способное контрактным образом измерять фактический диаметр сопла в диапазоне от 0,2 до 1,2 мм.
To automatic control the FDM 3D-printer’s nozzle wear during printing, a device has been proposed for contractually measuring the actual nozzle diameter in the range from 0.2 mm to 1.2 mm.
Идентификаторы и классификаторы
- УДК
- 004.9. Прикладные информационные (компьютерные) технологии
67.05. Технологическое оборудование. Станки. Машины. Инструменты - Префикс DOI
- 10.35211/1990-5297-2024-8-291-55-57
- eLIBRARY ID
- 69202541
FDM 3D-принтеры, печатающие путем экструдирования расплава полимера через сопло,
широко используются в различных отраслях промышленности для создания прототипов
и функциональных деталей. Однако сопла FDM принтеров подвержены износу из-за высоких температур и абразивных материалов. Системы автоматического снятия и извлечения напечатанных деталей из камеры 3D-принтера [4] делают возможным очень длительную автономную работу аддитивных установок, в процессе которой вероятен износ сопла. Конечно, сопло принтера можно менять с определенной периодичностью, но хорошие сопла с простыми материалами практически не изнашиваются. А абразивные материалы (стекло- и угленаполненные пластики) могут привести к износу простого
сопла за считанные часы. Сопла из закаленной стали и других специальных материалов могут достаточно долго работать с абразивными филаментами, но рано или поздно их все равно придется менять. И так как их срок службы на практике сложно предсказать, то меняют их тогда, когда на детали становится заметно ухудшение качества. Сама деталь при этом зачастую отправляется в брак. В связи с этим оперативный контроль диаметра [2] сопла – актуальная задача, позволяющая своевременно предупредить о выходе за границы допустимых значений и сохранить качество печати на заданном уровне.
Для автоматического контроля диаметра сопла FDM 3D-принтеров предложена система,
схема которой смоделирована в программы Autodesk Inventor [1] и представлена на рис. 1.
Она состоит из коневого выключателя 1, над которым установлена игла 3 с коническим окончанием правильной формы, которая в процессе измерения вводится в сопло 2 на печатающей головке 4. Коневой выключатель 1 установлен в корпусе, в котором предусмотрена направляющая для вертикального перемещения иглы 3. Вся система закрепляется рядом со столом 5 3D-принтера или над ним, так чтобы сопло печатающей головки могло подъехать к игле 3.
Список литературы
-
Корягина, О. М. Моделирование сборочных единиц и создание их чертежей в среде программы Autodesk Inventor / О. М. Корягина, С. В. Корягин // Cloud of science. 2018. №1. URL: https://cyberleninka.ru/article/n/modeliro-vanie-sborochnyh-edinits-i-sozdanie-ih-chertezhey-v-srede-programmy-autodesk-inventor (дата обращения: 17.06.2024).
-
Сагындыкова, Ж. М. Прибор измерения конусности отверстия / Ж. М. Сагындыкова, А. Ж. Касенов // Наука и техника Казахстана. - 2012. - № 3-4. - URL: https://cyberleninka.ru/article/n/pribor-izmereniya-konusnosti-otverstiya (дата обращения: 17.06.2024).
-
Митин, В. Ю. Обзор оборудования, программного обеспечения, возможностей и этапов трехмерной печати / В. Ю. Митин // Вестник Пермского университета. Серия: Математика. Механика. Информатика. - 2018. - № 2 (41). - URL: https://cyberleninka.ru/article/n/obzor-oborudovaniya-prog-rammnogo-obespecheniya-vozmozhnostey-i-etapov-trehmer-noy-pechati (дата обращения: 17.06.2024).
-
Шемелюнас, С. С. Автоматизация сервисных функций в FDM 3D-принтере / С. С. Шемелюнас, А. В. Дроботов, Д. В. Самойлов // Известия ВолгГТУ: научный журнал № 3(250) / ВолгГТУ. - 2021. - С. 78-82. 10.35211/1990-5297-2021-3-250-78-82. - EDNOKQYQV. DOI: 10.35211/1990-5297-2021-3-250-78-82.-EDNOKQYQV
Выпуск
Другие статьи выпуска
В статье рассмотрена автоматизированная линия фасовки и упаковки жидких продуктов с автоматической подачей тары. Созданы 3D-модели линии в целом, а также тары и отдельных узлов линии. Описан принцип работы узла подачи тары.
В статье рассматривается применение инженерно-физического метода для автоматического регулирования подачи топлива в дизельном двигателе на этапе построения модели физического принципа действия. Полученная модель системы позволяет отображать передвижение рабочего тела в пространстве и его физическое взаимодействие во времени.
Проведена модернизация системы управления для 3D-принтеров повышенной производительности, и представлена структурная схема полученной автоматизированной системы.
Рассмотрены основные достоинства аддитивных технологий в производстве малогабаритных насосов. Предложена оптимизированная конструкция такого насоса, адаптированная для печати на 3D-принтере.
Предложен способ автоматической калибровки рабочей платформы FDM 3D-принтера на основе тензодатчика, интегрированного в печатающую головку, разработаны устройство, реализующее данный способ, и система управления этим устройством. Данный способ по сравнению с ручным позволяет повысить точность калибровки и сократить время подготовки аддитивного производства.
В статье представлена схема подключений пульта управления автоматизированной системы управления наружным освещением улиц города, а также электрическая принципиальная схема пульта управления. Разработан стенд на основе ПЛК WirenBoard.
Описан способ многосопельной 3D-печати изделия, позволяющий повысить производительность 3D-принтеров, представлена методика и результаты исследования устройства, реализующего данный способ, подтверждающие повышение производительности.
Рассмотрено применение 3D-MID-технологий в качестве конструктивного и технологического факторов обеспечения эргономичности заушных слуховых аппаратов. Приведены конструктивные и функциональные особенности заушных слуховых аппаратов, позволяющие рассматривать применение 3D-MID-технологий к конструированию и изготовлению подобных устройств. Показана возможность и целесообразность применения 3D-MID-технологий для изготовления рассматриваемых устройств. Приведена последовательность конструкторских и технологических этапов производства аппаратной части заушного слухового аппарата с применением 3D-MID-технологий.
В статье рассмотрены исследования эксплуатационных свойств импрегнированных шлифовальных кругов. На основании проведенных опытов получен комплексный импрегнатор, который сочетает в себе высокую реакционную и смазочную способности. Подобрана концентрация компонентов дисульфида молибдена, парафина, гексахлорпараксилола и толуола. Результаты при шлифовании по шероховатости поверхности показывают значительное снижение параметра Ra и увеличение коэффициента шлифования при применении комплексного импрегнатора.
Основой эффективной работы автобусов является обеспечение высокой надежности. В конструкции узлов каркаса автобусов задействовано большое количество болтовых соединений, могут возникать уязвимые места, связанные как с проблемами качества производства, так и эксплуатации. Сварные соединения при этом не имеют дополнительных деталей. В результате создается практически одна целая монолитная деталь. Для сварки характерна также высокая экономичность, малая трудоемкость, сравнительная дешевизна оборудования, возможность автоматизации. Однако полностью заменять болтовые соединения сваркой тоже нецелесообразно. Исходя их схемы напряженного состояния, особенностей качества изготовления при сборке и специфики эксплуатации проведена оптимизация технологических схем соединения основных деталей каркаса низкопольного автобуса и даны предложения по распределению болтовых и сварных соединений.
Проходное шлифование как один из методов бесцентрового шлифования отличается высокой производительностью и точностью обработки. Однако его применение в потенциально возможных отраслях промышленности ограничено довольно узкой областью. В большинстве случаев это связано с отсутствием окончательно сформированной методологической базы наладки и управления реализацией технологических операций. В статье на основе результатов кластерного анализа по критерию однотипности выполняемых проектных процедур определена группа методов обработки, имеющая наибольшую производственную востребованность. Для выбранной группы сформированы конструкторско-технологические условия проведения операций проходного бесцентрового шлифования. Представлен обзор научных исследований, результаты анализа современной реальной производственной сферы в технологическом обеспечении операций проходного бесцентрового шлифования. Описана предложенная последовательность проведения работ по наладке бесцентрово-шлифовального оборудования, отличающаяся назначением и формализованным расчетом наладочных параметров, удобных для их выполнения.
Основным материалом для изготовления современных блоков цилиндров служат алюминиевые сплавы. Блоки можно ремонтировать расточкой и введением упрочненных разными способами алюминиевых и чугунных вставок. Одним из перспективных методов упрочнения является микродуговое оксидирование (МДО) алюминия, где вследствие воздействия высокочастотного электрического разряда в жидкой среде на поверхности образуется высокотвердая оксидная пленка. Второй вариант - упрочнение поверхности алюминия при действии коротких электрических разрядов (искр). Для чугунных вставок подходит лазерное упрочнение. В результате теплового анализа установлено, что алюминиевая гильза с МДО лучше отводит тепло рабочих газов и в целом этот метод достаточно эффективен для повышения надежности и долговечности двигателей автомобилей.
В рамках современных предприятий применение СОТС является повсеместным. Смазочные материалы оказывают значительное положительное влияние на процессы резания. Они повышают качество всего процесса металлообработки: уменьшают износ режущего инструмента, повышают качество обработанной поверхности и снижают затраты энергии, а также препятствуют образованию нароста у режущей кромки инструмента и способствуют удалению стружки и абразивных частиц из зоны резания. Одним из ключевых факторов, влияющих на эффективность работы машиностроительных предприятия различной направленности, является правильный выбор и использование в производстве СОТС. В связи с этим целью работы являлось построение диаграмм влияния СОТС на износ инструмента и шероховатость обработанной поверхности и проведение сравнительного анализа различных СОТС.
Представлены результаты анализа и предложения по применению нормативной базы эргономических требований к проектированию переносных пультовых приборов.
Издательство
- Издательство
- ВолгГТУ
- Регион
- Россия, Волгоград
- Почтовый адрес
- 400005, г. Волгоград, проспект им. В.И. Ленина, д. 28.
- Юр. адрес
- 400005, г. Волгоград, проспект им. В.И. Ленина, д. 28.
- ФИО
- Навроцкий Александр Валентинович (Ректор)
- E-mail адрес
- rector@vstu.ru
- Контактный телефон
- +7 (844) 2248115
- Сайт
- https://vstu.ru