ПОРІВНЯННЯ ЯКОСТІ ДЕТАЛЕЙ, ВИКОНАНИХ 3D-ДРУКОМ З ДОПОМОГОЮ ПРИНТЕРІВ ІЗ КІНЕМАТИКАМИ “CoreXY” ТА “DELTA”
DOI:
https://doi.org/10.20535/1970.68(2).2024.318630Ключові слова:
3D-друк, 3D-принтер, CoreXY, Delta, кінематика, якістьАнотація
Адитивне виробництво, або ж 3D-друк, описує технології, за допомогою яких виготовляються деталі наплавленням тонких шарів матеріалу один поверх іншого та створення кінцевої деталі шар за шаром. Кожен шар будується на основі геометрії, спроєктованої в CAD-системах. Технологія адитивного виробництва відкриває нові підходи дизайну: «виробництво дизайну» проти традиційного підходу «дизайн для виробництва». Геометрична свобода в дизайні дозволяє проєктувати продукти так, як їх візуалізують, без виробничих обмежень. Останнім часом набули популярності 3D-принтери з кінематикою, що є альтернативою стандартним, декартовим, 3D-принтерам: з кінематикою типу Delta. Ці 3D-принтери використовують більш складну систему керування завдяки відмінностям у генерації траєкторій друку, але можуть мати деякі переваги перед декартовою конфігурацією. Щоб розширити знання про адитивне виробництво, було проведено порівняльне дослідження з декартовими та дельта-принтерами для оцінки продуктивності друку тестової частини.
В даній статті розглянуто 3D-принтери з кінематиками CoreXY та Delta, порівняно їхні характеристики, визначено ключові відмінності процесів друку. В якості прикладу для порівняння якості розглянуто довільні деталі, надруковані партіями по три одиниці з однакового матеріалу, з однаковими налаштуваннями всередині програми-слайсера. Деталі з обох 3D-принтерів відскановано за допомогою LIDAR-сканеру, отримані моделі сканів перенесено у CAD-середовище для порівняння. Отримано результати порівняння за формою та якістю поверхні, часу виготовлення однієї деталі та партії деталей, масово-габаритними характеристиками. З огляду на результати видно, що деталі, надруковані 3D-принтером з кінематикою Delta, мають кращу якість поверхні без постобробки, в той час, як деталі, надруковані 3D-принтером з кінематикою CoreXY якомога точніше відповідають заданим в CAD-моделі розмірам.
Посилання
Crump S. S., Stratasys Inc. Apparatus and method for creating three-dimensional objects. United States patent US 5121329. 1992 Jun 09.
Krishna M. A., Pritish S., Dinesh B., Prairit S., Harshal V., Ritam V., "Analyzing the Impact of Print Parameters on Dimensional Variation of ABS specimens printed using Fused Deposition Modelling (FDM)", Sensors International, vol. 3, 2022, 100149, ISSN 2666-3511, Available: https://doi.org/10.1016/j.sintl.2021.100149.
Dey, Arup, and Nita Yodo, "A systematic survey of FDM process parameter optimization and their influence on part characteristics." Journal of Manufacturing and Materials Processing 3.3 (2019): 64.https://doi.org/10.3390/jmmp3030064
Zhuk YA. B., Klochko T. R., “Doslidzhennya vplyvu barvnyka na mekhanichni vlastyvosti termoplastyku PLA v tekhnolohiyi FDM 3D-druku,” v Zbirn. nauk. pratsʹ XVII Naukovo-prakt. konfer. dlya studentiv, aspirantiv ta molodykh vchenykh «Pohlyad u maybutnye pryladobuduvannya», 14-15 travnya 2024 r., Kyiv, Kyiv, Ukraine, PBF, KPI im. Ihorya Sikorsʹkoho, Tsentr uchbovoyi literatury, 2024 (in Ukrainian).
Sauramo H., The proliferation of a new market disruptive innovation: case personal 3D printers. Master’s Degree, Aalto, Aalto University School of Business, 2014.
Esmaeilian B., Behdad S., Wang B., The evolution and future of manufacturing: A review. Available: URL: https://doi.org/10.1016/j.jmsy.2016.03.001
Gurav B., CoreXY 3D Printer: All You Need to Know. Web-resource. Режим доступу: URL: https://all3dp.com/2/corexy-3d-printer-is-it-worth-buying/
Matoshyn, O. V. Metodyka pozytsionuvannya 3D pryntera iz kinematykoyu «Delʹta», v ХIV Naukovo-praktychna konferentsiya studentiv, aspirantiv ta molodykh vchenykh «Pohlyad u maybutnye pryladobuduvannya», 18-19 travnya 2021 r., Kyiv, Ukraine: zbirn. pratsʹ konferentsiyi. Kyiv, Ukraine: KPI im. Ihorya Sikorsʹkoho, pp. 154-157, 2021. (in Ukrainian).
OpenCV, Morphological Transformations, Library Documentation, Web-resource. URL: https://docs.opencv.org/4.x/d9/d61/tutorial_py_morphological_ops.html
J Canny, “A Computational Approach to Edge Detection,” IEEE Trans. Pattern Anal. Mach. In-tell. 8, 6 (June 1986), pp. 679–698. https://doi.org/10.1109/TPAMI.1986.4767851
OpenCV, Canny Edge Detection, Library Documentation, Web-resource. URL: https://docs.opencv.org/4.x/da/d22/tutorial_py_canny.html.
##submission.downloads##
Опубліковано
Як цитувати
Номер
Розділ
Ліцензія
Авторське право (c) 2024 Ярослав Жук, Тетяна Клочко
Ця робота ліцензується відповідно до Creative Commons Attribution 4.0 International License.
Авторське право на публікацію залишається за авторами.
Автори можуть використовувати власні матеріали в інших публікаціях за умови посилання на збірник наукових праць "Вісник Київського політехнічного інституту. Серія ПРИЛАДОБУДУВАННЯ" як на перше місце видання та на Національний технічний університет України «Київський політехнічний інститут імені Ігоря Сікорського» як на видавця.
Автори публікують свої статті в збірнику на умовах ліцензії Creative Commons:
- Автори залишають за собою право на авторство своєї роботи та передають журналу право першої публікації цієї роботи на умовах ліцензії CC BY 4.0, яка дозволяє іншим особам вільно розповсюджувати опубліковану роботу з обов'язковим посиланням на авторів оригінальної роботи та першу публікацію роботи у цьому журналі.
- Автори мають право укладати самостійні додаткові угоди щодо неексклюзивного розповсюдження роботи у тому вигляді, в якому вона була опублікована цим журналом (наприклад, розміщувати роботу в електронному сховищі установи або публікувати у складі монографії), за умови збереження посилання на першу публікацію роботи у цьому журналі.
- Політика журналу дозволяє розміщення авторами в мережі Інтернет (наприклад, у сховищах установ або на особистих веб-сайтах) рукопису роботи, як до подання цього рукопису до редакції, так і під час його редакційного опрацювання, оскільки це сприяє виникненню продуктивної наукової дискусії та позитивно позначається на динаміці цитування опублікованої роботи.
Видавець (КПІ ім. Ігоря Сікорського) має право за будь-якого використання цього видання зазначати своє ім'я або вимагати такого зазначення.
Редакційна колегія залишає за собою право розміщувати опубліковані в збірнику статті в різних інформаційних базах для надання відкритого доступу до матеріалів з метою популяризації наукових досліджень та підвищення цитованості авторів.
