Автоматичне зварювання, 2023, №11



2023 №11 (08)

DOI of Article 10.37434/as2023.11.09

2023 №11 (01)

---

Журнал «Автоматичне зварювання», № 11, 2023, с. 76-83

Дослідження впливу параметрів FDM 3D друку на процеси формування, структуру та властивості виробів з полілактиду

О.П. Масючок, М.В. Юрженко, Р.В. Колісник, А.О. Шадрін, В.Ю. Кондратенко, М.Г. Кораб

ІЕЗ ім. Є.О. Патона НАН України. 03150, м. Київ, вул. Казимира Малевича, 11. E-mail: office@paton.kiev.ua

На основі результатів математичного моделювання та теоретичних досліджень встановлено, що найвпливовішими факторами 3D друку, від яких залежить якість та час формування кінцевих виробів, є: температура філь’єри екструдера, висота шарів, швидкість руху друкуючої головки при формуванні виробів, а також одночасна побудова декількох виробів у межах одного циклу. У роботі було проведено відпрацювання режимів процесу FDM 3D друку та встановлено закономірності впливу згаданих параметрів на структуру та властивості отриманих 3D виробів із полілактиду. Експериментально визначено параметри формування виробів, які забезпечують отримання 3D об’єктів із прогнозованими властивостями – максимальною міцністю (98 % міцності філаменту), високою естетичною якістю (гладкістю поверхні та роздільною здатністю) та виробів з мінімальними часовими вкладеннями при їх виробництві. Бібліогр. 16, рис. 10, табл. 4.
Ключові слова: адитивне формування, технологія FDM 3D друку, полілактид, функціональний 3D виріб, філамент


Надійшла до редакції 23.10.2023

Список літератури

1. Ngo, T.D, Kashani, A., Imbalzano, G. et al. (2018) Additive manufacturing (3D printing): a review of materials, methods, applications and challenges. Composites Part B: Engineering, 143, 172–196. DOI: https://doi. org/10.1016/j.compositesb.2018.02.012
2. Jan Yang Jiquan, Zheng Mei, Yang Jianfei et al. (2016) Introduction to 3D printing technology [M]. Nanjing, Nanjing Normal University Press.
3. Shahrubudin, N., Lee, T.C., Ramlan, R. (2019) An overview on 3D printing technology: technological, materials and applications. Procedia Manuf., 35, 1286–1296. DOI: https:// doi.org/10.1016/j.promfg.2019.06.089
4. Kristiawan, R.B., Imaduddin, F., Ariawan, D., Ubaidillah, Zainal Arifin (2021) A review on the fused deposition modeling (FDM) 3D printing: Filament processing, materials, and printing parameters. Open Engineering, 11(1), 639–649. DOI: https://doi.org/10.1515/eng-2021-0063
5. Wilson, S., Thomas, R., Mary, N. et al. (2021) Development and fabrication of fused deposition modelling 3D printer. IOP Conference Series: Materials Science and Engineering, 1132, 012019. DOI: https://doi.org/10.1088/1757-899X/1132/1/012019
6. Масючок О.П., Юрженко М.В., Колісник Р.М., Кораб М.Г. (2020) Адитивні технології полімерних матеріалів (Огляд). Автоматичне зварювання, 5, 53–60. DOI: https:// doi.org/10.37434/as2020.05.08
7. Sikorska, W., Zięba, M., Musioł, M., Kowalczuk, M., Janeczek, H., Chaber, P., Masiuchok, O., Demchenko, V., Talanyuk, V., Iurzhenko, M., et al. (2020) Forensic Engineering of Advanced Polymeric Materials—Part VII: Degradation of Biopolymer Welded Joints. Polymers, 12, 1167. DOI: https://doi. org/10.3390/polym12051167
8. Marszałek-Harych, A., Jędrzkiewicz, D., Ejfler, J. (2017) Bioand chemocatalysis cascades as a bridge between biology and chemistry for green polymer synthesis. Cell. Mol. Biol. Lett., 22(1), 28. DOI: https://doi.org/10.1186/s11658-017-0061-1
9. Jalaber, M., Fraschini, C., Prud’Homme, R.E. et al (2007) Synthesis and characterization of poly(L-lactide)s and poly(D-lactide)s of controlled molecular weight. J. of Polymer Science. Part A. Polymer Chemisry, 45(10), 1944–1955. DOI: https://doi.org/10.1002/pola.21960
10. Lunt, J. (1998) Large-scale production, properties and commercial applications of polylactic acid polymers. Polymer Degradation and Stability, 59(1–3), 145–152. DOI: https:// doi.org/10.1016/S0141-3910(97)00148-1
11. Стандартні матеріали: PLA [Електронний ресурс]. Режим доступу: https://monofilament.com.ua/products/ standartnye-materialy/pla/.
12. Сенченков І.К., Юрженко М.В., Червінко О.П. та ін. (2021) Чисельне моделювання напружено-деформованого стану елементів, які виготовляються за допомогою 3D друку. Автоматичне зварювання, 8, 29–34. DOI: https://doi. org/10.37434/as2021.08.06
13. Vega, V., Clements, J., Lam, T. et al. (2011) The effect of layer orientation on the mechanical properties and microstructure of a polymer. J. Mater. Eng. Perform., 20(6), 978– 988. DOI: https://doi.org/10.1007/s11665-010-9740-z
14. Dizon, J.R.C., Espera, A.H., Chen, Q., Advincula, R.C. (2018) Mechanical characterization of 3D printed polymers. Additive Manufacturing, 20, 44–67. DOI: https://doi. org/10.1016/j.addma.2017.12.002
15. Garlotta, D. (2001) A literature review of poly (lactic acid). J. of Polym. and the Environ., 9(2), 63–84. DOI: https://doi. org/10.1023/A:1020200822435
16. Таблиця стандартних налаштувань для різних видів матеріалів для FDM 3D принтерів [Електронний ресурс]. Режим доступу: https://pro3d.com.ua/g75854193-plastik-kotushtsi.

---

Реклама в цьому номері:

---