Аналіз можливості вдосконалення 3D-друку обертових елементів методом FDM

Abstract

Методи швидкого прототипування являють собою нові області розвитку виробничих процесів. Їх широке застосування дозволяє усунути конструктивні помилки або знизити собівартість продукції. Одним з методів швидкого прототипування є адитивні технології виготовлення виробів, прикладом яких є 3D-друк. 3D-друк деталей – відносно нова технологія виготовлення деталей машин, але вона швидко розвивається. Ця технологія знаходить застосування практично у всіх галузях промисловості, і все більша кількість методів і рішень для виготовлення принтерів сприяє підвищенню точності і якості виробленої продукції. Сьогодні на ринку існує безліч різних технологій 3D-друку. Проте найпопулярнішим є FDM-друк, принцип якого полягає у видавлюванні термопластичного матеріалу через нагріте сопло. Принтери цього типу мають екструдер, який вміщує нагріту нитку, та рухається одночасно відносно осі декартової системи. Проте у результаті такого процесу створюються вироби, округлі форми яких характеризуються малою точністю виконання. З метою підвищення точності виготовлення округлих форм виробів запропоноване інноваційне рішення, яке сьогодні ніде не використовується і є предметом науково-дослідницької статті. Воно полягає у модернізації 3D-принтера, що випускається серійно. Для цього проведено модернізацію традиційного 3D-принтера Anet A8. У його конструкціє додано обертальну вісь, що утримується свердлильним патроном. Також для цього принтера для приводу обертання осі було підібрано необхідний кроковий двигун. Також було за допомогою встановлення додаткових елементів підвищено жорсткість конструкції 3D-принтера. Всі перелічені заходи повинні підвищити точність виготовлення виробів таких як вали або диски. Проведено тестовий друк виробів типу «валик», за результатами аналізу яких встановлено параметри друку, від яких залежить якість отримуваних поверхонь. Наведені і недоліки пропонованого способу друку, можливі способи їх усунення та описано подальші плани розвитку.