ВИБРО-АКУСТИЧНА ОЦЕНКА НА ТЕХНИЧЕСКО СЪСТОЯНИЕ НА 3D ПРИНТИРАНИ ОБРАЗЦИ

Иван Коларов

Научен доклад ID 2304 : 2022/3

ВИБРО-АКУСТИЧНА ОЦЕНКА НА ТЕХНИЧЕСКО СЪСТОЯНИЕ НА 3D ПРИНТИРАНИ ОБРАЗЦИ

Иван Коларов

Задача на настоящата работа е контрол на структурата на 3D принтирани машинни елементи от материал PET-G с оглед постигане на предваритено обоснована механични свойства. От една страна, настройването на технологичния режим на принтера чрез специализиран софтуер осигурява задаване на подробна информация и позволява постигане на желаните от потребителя характеристики на готовото изделие. От друга страна, експлоатационните качества на готовото изделие могат да се променят от неотчетени отклонения на материала, на принтера и др.

За постигане на поставената задача са изследвани едновременно масата и собствените честоти на елементите. Използват се данни от вибро-акустичен анализ на епруветки, произведени при различни технологични режими, за които е установено изменение на плътността на материала от 1132 до 1428 kg/m3, а на модула на линейна деформация – от 800 до 1965 MPa. Те се въведени като входящи характеристики в специализиран инженерен продукт за определяне на резонансни честоти на принтираните машинни елементи. Теоретично се определят резонансни честоти на произвежданите машинни елементи. Те се сравняват с реалните стойности на машинните елементи и резултатите дават основание за оценка на техническото състояние.

Методиката е апробирана чрез изследване на принтирани зъбни колело и рейка. Те са произведени с големи кухини по вътрешността на детайлите и със сравнително добро качество на повърхнината от едната си страна, като от другата страна са оставени незатворени. Регистриран е звуковият спектър в диапазона до 20 kHz и са определени резонансните честоти на образците. Измерени са масите и чрез обема на модела е изчислена плътността на материала. По построената емпирична зависимост са получени данни за модула на линейна деформация за всеки образец.

Проведените изследвания дават основание да се смята, че използваната методика е приложима и за контрол на произведени чрез енергоспестяващи технологии машинни елементи. Тя би намерила приложение за безразрушителен контрол на качеството на малки серии от отговорни машинни елементи с оглед намаляване на времето и ресурса за оценка на механичните свойства.

• Презареди статията • Open/Download as PDF

безразрушителна вибро-акустична оценка на 3D принтирани машинни елементи.Non-destructive vibro-acoustic evaluation of 3D printed machine elements.Иван Коларов

BIBLIOGRAPHY

[1] https://www.simplify3d.com

[2] Amza C. and all. Enhancing Mechanical Properties of Polymer 3D Printed Parts. Polymers, 2021, 13, 562. https://doi.org/ 10.3390/polym13040562

[3] Kolarov I. Vibro-akustichno opredelyane na modula na elastichnost na 3D printirani obraztsi. Aprobatsiya na metodika za izsledvane.
( [3] Коларов И. Вибро-акустично определяне на модула на еластичност на 3D принтирани образци. Апробация на методика за изследване. )

[4] Wika G et al The influence of printing parameters on selected mechanical properties of FDM/FFF 3D-printed parts. Materials Science and Engineering 227 (2017) 012033 2017

[5] Kolarov I. Vibroakustichno izledvane na lokalna porestost v otlivki. sp. ”Mehanika, transport, komunikatsii” tom 17, broy 3, 2019 g. ID 1896 : 2019/3. ISSN 2367 – 6620. https://mtc-aj.com/article.1896.htm str. XIII-1 - XIII-7
( [5] Коларов И. Виброакустично изледване на локална порестост в отливки. сп. ”Механика, транспорт, комуникации” том 17, брой 3, 2019 г. ID 1896 : 2019/3. ISSN 2367 – 6620. https://mtc-aj.com/article.1896.htm стр. XIII-1 - XIII-7 )

[6] Ralev V., D. Atmadzhova. FAILURE ANALYSIS IN PASSENGER BOGIES FROM THE RAILWAY SYSTEM OF THE REPUBLIC OF BULGARIA. Proceedings of X International Conference “Heavy Machinery-HM 2021”, Vrnjačka Banja, 23– 25 June 2021

[7] Mashchenko V, V. Krivtsov , V.Kvasnikov, Volodymyr Drevetski DETERMINATION OF YOUNG’S DYNAMIC MODULUS OF POLYMER MATERIALS BY RESONANCE VIBRATING-REED METHOD. IAPGOS, 4/2019, 34–37, p-ISSN 2083-0157, e-ISSN 2391-6761

[8] Tontchev N., Materials science, Effective solutions and technological variants, - Lambert, Academic Publishing, 2014.

[9] Tonchev N., E. Yankov. Multi-criteria support for decision-making by shifting restrictions Basic information. International Scientific Conference “Mathematical Modeling”, 2017, No 1, ISSN DOI10.13140/RG.2

[10] Kolarov I. DIAGNOSTIKA NA POVREDI V MAShINNI ELEMENTI ChREZ MODALEN ANALIZ. Monografiya, Sofiya, 2015, ISBN 978-619-90083-4-8
( [10] Коларов И. ДИАГНОСТИКА НА ПОВРЕДИ В МАШИННИ ЕЛЕМЕНТИ ЧРЕЗ МОДАЛЕН АНАЛИЗ. Монография, София, 2015, ISBN 978-619-90083-4-8 )