Презентация на тему Учебно-исследовательский комплекс для автоматизированного проектирования на базе аддитивных полимерных технологий

3D-печати
Затраты на печать

Учебно-исследовательский комплекс для автоматизированного проектирования на базе

аддитивных полимерных технологий

комплекса для автоматизированного проектирования на базе аддитивных полимерных технологий
Для

достижения заданной цели необходимо решить следующие задачи:
анализ характеристик аддитивных полимерных технологий;
составление формализованного описания процесса выбора технологии 3D-печати и 3D-принтера как объекта автоматизированного проектирования;
разработка функциональной структуры учебно-исследовательского программного комплекса для выбора технологии 3D-печати и 3D-принтера;
разработка алгоритма поиска технологии 3D-печати и 3D-принтера по заданным характеристикам 3D-модели печатаемого изделия;
разработка компонентов информационного обеспечения программного комплекса (база данных характеристик 3D-принтеров, полимерных материалов и технологий 3D-печати);
разработка математической модели процесса подготовки экструдата для 3D-печати изделий, позволяющей оценить показатели качества экструдата в зависимости от геометрических параметров печатающей головки 3D-принтера, характеристик полимерного материала и температуры головки;
разработка структуры интерфейсов (администратора баз данных и пользователя – проектировщика) и программного обеспечения учебно-исследовательского комплекса;
формирование исходных данных для тестирования программного комплекса.

Учебно-исследовательский комплекс для автоматизированного проектирования на базе аддитивных полимерных технологий

3/24

базе аддитивных полимерных технологий
4/24

аддитивных полимерных технологий
5/24

на базе аддитивных полимерных технологий
6/11
6/24

определения пригодности экструдата для печати изделия
Учебно-исследовательский комплекс для автоматизированного

проектирования на базе аддитивных полимерных технологий

7/24

 

 

на базе аддитивных полимерных технологий
8/24

Учебно-исследовательский комплекс для автоматизированного проектирования на базе аддитивных полимерных

технологий

9/24

10/24
Учебно-исследовательский комплекс для автоматизированного проектирования на базе аддитивных полимерных

технологий

расчётом качества экструдата для печати изделия и формированием паспортов


11/24
Учебно-исследовательский

комплекс для автоматизированного проектирования на базе аддитивных полимерных технологий

автоматизированного проектирования на базе аддитивных полимерных технологий
12/24

полимерных технологий
13/24
Допущения, принятые при разработке математической модели для оценки

качества экструдата для 3D печати

1) Процесс теплообмена в канале головки является установившимся во времени. Теплота, подводимая от нагретой стенки головки и выделяющаяся в расплаве за счет работы сил вязкого трения, расходуется на нагрев полимерной нити до температуры плавления Ts–m, расплавление нити и нагрев образующегося расплава до температуры T.

2) Расплав – несжимаемая вязкая жидкость. Зависимость вязкости расплава η от режима течения (интенсивности сдвигового деформирования) описывается степенным реологическим уравнением Оствальда – де Вилье с постоянным, не зависящим от скорости сдвига индексом течения n.

3) Теплофизические характеристики твердой фазы и расплава не зависят от температуры и постоянны в течение всего процесса. Температурная зависимость коэффициента консистенции μ расплава описывается уравнением Рейнольдса.

4) Течение расплава является ламинарным и установившимся по длине канала. Скорость течения равна скорости подачи полимерной нити в головку U.

5) Проскальзывание расплава относительно стенки головки отсутствует.

пребывания полимерного материала в экструдере
,
уравнение теплового баланса

для расчёта температуры экструдата

вязкость расплава

объёмы каналов экструзионной головки и сопла

объём канала экструзионной головки, занятого расплавом

,

.

массовый расход полимерного материала и площадь стенки экструзионной головки

Структура ММ оценки качества экструдата для печати

Учебно-исследовательский комплекс для автоматизированного проектирования на базе аддитивных полимерных технологий

для автоматизированного проектирования на базе аддитивных полимерных технологий

автоматизированного проектирования на базе аддитивных полимерных технологий

базе аддитивных полимерных технологий

проектирования на базе аддитивных полимерных технологий

для автоматизированного проектирования на базе аддитивных полимерных технологий

аддитивных полимерных технологий

базе аддитивных полимерных технологий

базе аддитивных полимерных технологий

полимерных технологий
23/24
Разработан гибкий настраиваемый учебно-исследовательского комплекс для автоматизированного проектирования

на базе аддитивных полимерных технологий, включающий в себя базу данных материалов, 3D-принтеров и технологий печати, а также математическую модель для определения пригодности экструдата для печати изделия и позволяющий решить следующие задачи:
Выбор 3D-принтера и технологии печати по заданному типу материала, геометрическим характеристикам изделия и требованиям к качеству;
Определить пригодность экструдата для печати изделия;
Сформировать паспорт для печати изделия и паспорт напечатанного изделия.
Тестирование показало, что программный комплекс работает корректно и пригоден для использования.
По результатам выполненной работы были опубликованы тезисы доклада:
Зренин А.С. Архитектура учебно-исследовательского комплекса для автоматизированного проектирования на базе аддитивных полимерных технологий // Сборник тезисов VII Научно-технической конференции студентов, аспирантов и молодых учёных «НЕДЕЛЯ НАУКИ - 2017» (5-7 апреля 2017 г.)– СПб.:2017. – С.215