Вісник ХНУ. Технічні науки - 2023 рік
Постійне посилання зібрання
Переглянути
Перегляд Вісник ХНУ. Технічні науки - 2023 рік за Ключові слова "3D-друк"
Зараз показуємо 1 - 4 з 4
Результатів на сторінці
Налаштування сортування
Документ Експериментальне дослідження зразків, виготовлених з подрібнених полімерних відходів на 3d-принтері зі шнековим екструдером(Хмельницький національний університет, 2023) Поліщук, Андрій; Скиба, Микола; Polishchuk, Andrii; Skyba, MykolaВ статті проведено експериментальне дослідження зразків, виготовлених із подрібнених полімерних відходів на 3D-принтері зі шнековим екструдером. Наведено загальні відомості про експериментальне дослідження. Здійснено аналіз літературних джерел по дослідженню механічних властивостей виробів, виготовлених за технологією FDM на 3D-принтерах. Для виготовлення експериментальних дослідних зразків вибрано два 3D-принтери, один з яких друкує філаментом, другий гранулами чи подрібненими полімерними відходами. Підібрано устаткування для визначення точності надрукованих зразків. Удосконалено вимірювальну частину розривної машини для зняття діаграм розтягу полімерних зразків. Встановлено у ній тензометричний датчик для вимірювання сили та оптичний енкодер для вимірювання переміщення. Розроблено цифрову електронну систему для зняття даних із датчиків на базі мікроконтролера Arduino Uno. Створено програмне забезпечення для обробки експериментальних даних. Наведено загальний вигляд експериментальної установки. Запропоновано використати одновісний розтяг для оцінки механічних характеристик надрукованих на 3Dпринтері тестових зразків. Описано діючі міжнародні стандарти для випробовування на розтяг пластмас. Для визначення механічних характеристик на розтяг виготовлено зразки у формі лопатки з полімерних матеріалів ABS і TPU. Встановлено параметри друку тестових зразків, виготовлених з даних матеріалів. З використанням розробленої установки отримано діаграми руйнувань зразків (лопаток), виготовлених з подрібнених полімерних відходів та філаменту ABS та TPU пластиків з різною величиною внутрішнього заповнення. У вигляді таблиць представлено значення механічних характеристик зразків, виготовлених методом 3D-друку з полімерів ABS та TPU з різним внутрішнім заповнення отримані при випробовуванні на одновісний розтяг. Наведено фото місць розриву лопаток з ABS пластику, зроблені з використанням цифрової камери. По них здійснено аналіз структури зразків. Виготовлено з використанням двох 3D-принтерів дослідні тестові зразки для визначення точності 3Dдруку. Проведено вимірювання в різних площинах тестового кубика за допомогою цифрового електронного штангенциркуля. Здійснено порівняння отриманих результатів із створеною моделлю. Описано шляхи поліпшення точності друку.Документ Композиційні суміші на основі синтетичних полімерів і наповнювачів та обладнання для 3D-друку ними(Хмельницький національний університет, 2023) Поліщук, А.; Поліщук, О.; Лісевич, С.; Урбанюк, Є.; Рубанка, М.; Polishchuk, A.; Polishchuk, O.; Lisevich, S.; Urbaniuk, Y.; Rubanka, M.В статті зазначено, що використання композиційних матеріалів замість традиційних матеріалів дозволяє суттєво зменшити вагу виробу, при цьому не змінюючи характеристики міцності даного матеріалу. Визначено, що перспективними для використання в якості конструкційних матеріалів є полімерні композиційні матеріали на основі металевих порошків, високоміцних органічних (арамідних) і вуглецевих волокнистих наповнювачів з полімерною матрицею. Приведено класифікацію полімерних композиційних матеріалів за матрицею та наповнювачем. Зазначено, що найбільше розмаїття властивостей вдається отримати з використанням твердих наповнювачів різної природи (метали, кераміка, полімери) і структури. Встановлено, що при формуванні тих чи інших властивостей полімерних композиційних матеріалів має значення як вид наповнювача, так і форма та розміри частинок. Визначено, що композиційні матеріали знаходять застосування в адитивних технологіях, зокрема в 3D-друку. Наведено розроблену технологію друку сумішшю полімерного з'єднувача та наповнювача з використанням 3D-принтера, яка включає певні етапи. Для проведення експериментальних досліджень в якості матриці вибрано полімерні матеріали та тверді наповнювачі різної природи і описано їх властивості. Наведено розроблений екструдер, що друкує гранулами чи композиційними сумішами полімерних матеріалів та 3D-принтер, на який його встановлено. Наведено композиційні суміші для проведення експериментальних досліджень. Зазначено параметри надрукованих зразків, що будуть досліджуватися.Документ Обґрунтування конструкції сопла еструдера 3D-принтера, що використовує гранули та подрібнені частки полімеру в якості вихідної сировини(Хмельницький національний університет, 2023) Поліщук, Андрій; Скиба, Микола; Polishchuk, Andrii; Skyba, MykolaВ статті наводиться визначення екструзії як безперервного процесу переведення твердого сипучого полімеру у в’язкоподібний стан з подальшим продавлюванням його через формувальний інструмент. Наголошується на тому, що екструдери представляють собою один з найбільш перспективних видів устаткування для переробки полімерних матеріалів та застосовуються в різних галузях промисловості, зокрема і в 3D-друку. Акцентується увага на тому, що однією з важливих частин кожного екструзійного агрегату є екструзійна головка. Вона є основним інструментом, що задає кінцеву форму екструдованих виробів. Наголошується на тому, що сопло екструдера має суттєвий вплив на якість 3D-друку. Виділено чотири параметри, що характеризують сопло: його зовнішній розмір, внутрішня будова, діаметр отвору для видавлювання полімеру та матеріал, з якого його виготовлено і детально розглянуто кожен. Наведено основні фізико-механічні властивості сопел, виготовлених з різних матеріалів. На основі проведеного огляду розроблено класифікацію сопел. Наведено формулу для визначення об'ємної продуктивності екструдера 3D-принтера залежно від конструкції його зони дозування та опору сопла. Наведено вираз для визначення загального коефіцієнту опору сопла, який визначається як сума коефіцієнтів опору окремих простих за геометрією ділянок його внутрішньої будови. Запропоновано застосувати в екструдері 3D-принтера, що використовує гранули чи подрібнені частки полімеру в якості вихідної сировини конструкції сопел для 3D-принтерів, що друкують філаментом. З їх використанням розроблено та запропоновано нову конструкцію насадки для шнекових екструдерів. На основі проведеного аналізу внутрішньої будови сопел для 3D-принтерів, що друкують філаментом та формуючих пристроїв обладнання для переробки пластмас, розроблено та наведено конструкцію насадки екструдера з використанням дорна.Документ Технологія переробки відходів швейної промисловості у витратні матеріали для 3D-друку(Хмельницький національний університет, 2023) Поліщук, Андрій; Поліщук, Олег; Лісевич, Світлана; Горященко, Сергій; Урбанюк, Євген; Polishchuk, Andrii; Polishchuk, Oleh; Lisevich, Svitlana; Horiashchenko, Serhiy; Urbaniuk, YevhenУ статті описано перспективи використання полімерних відходів швейної промисловості для виготовлення готових виробів методом 3D-друку. Наведено загальну інформацію про відходи, що утворюються в процесі виготовлення готових виробів, зокрема про поліестер та нейлон. Дані матеріали використовуються у різних галузях промисловості для виготовлення готових виробів. Розглянуто їх різновиди та описано характеристики, переваги та недоліки. Наведено існуючі способи переробки відходів полімерних матеріалів, а також етапи виробництва з них полімерних гранул. Зазначено, що механічний рециклінг полімерів є одним із самих перспективних способів переробки відходів полімерних матеріалів. Запропоновано технологію переробки полімерних відходів у готову продукцію методом 3D-друку, яка скорочує кількість операцій для отримання готового виробу порівняно з існуючими. З метою подальших експериментальних досліджень підібрано текстильні матеріали з поліестеру та нейлону для подальшої переробки. Зазначено про актуальність розробки ефективних пристроїв для подрібнення відходів швейної промисловості та методик його проєктування. Здійснено подрібнення полімерних відходів швейної промисловості з використанням експериментальної установки, яка дозволяє врахувати всі фактори, які мають вплив на даний процес. Наведено зразки подрібнених полімерних матеріалів. Здійснено підбір обладнання для екструзії подрібнених полімерів. Розроблено та виготовлено конструкцію шнеку екструзійної машини для подачі подрібненого полімеру у вигляді волокон, або малих кусків текстильного матеріалу. Проведено експериментальні дослідження по виготовленню філаменту для 3D-друк з подрібнених полімерів. Визначено оптимальні режими виконання даної технологічної операції на зазначеному устаткуванню. Підтверджено експериментально можливість повторної переробки подрібнених відходів полімерних матеріалів у готові вироби з використанням 3D-принтерів, що використовують в якості вихідної сировини гранули або подрібнені відходи полімерів. The article describes the prospects of using polymer waste from the clothing industry for the manufacture of finished products by 3D printing. General information about waste generated in the process of manufacturing finished products, in particular about polyester and nylon, is provided. These materials are used in various industries for the manufacture of finished products. Their varieties are considered and their characteristics, advantages and disadvantages are described. The existing methods of processing waste polymer materials, as well as the stages of production of polymer granules from them, are given. It is noted that mechanical recycling of polymers is one of the most promising methods of processing waste polymer materials. The technology of processing polymer waste into finished products by the 3D printing method is proposed, which reduces the number of operations for obtaining a finished product compared to the existing ones. For the purpose of further experimental research, polyester and nylon textile materials were selected for further processing. The importance of developing effective devices for shredding garment industry waste and its design methods is noted. Grinding of polymer waste from the clothing industry was carried out using an experimental installation that allows taking into account all factors that have an impact on this process. Samples of crushed polymer materials are given. Selection of equipment for extruding crushed polymers has been carried out. The design of the screw of the extrusion machine for feeding crushed polymer in the form of fibers or small pieces of textile material was developed and manufactured. Experimental studies on the production of filament for 3D printing from crushed polymers have been conducted. The optimal modes of performing this technological operation on the specified equipment are determined. It has been experimentally confirmed the possibility of re-processing crushed polymer material waste into finished products using 3D printers that use granules or crushed polymer waste as raw materials.