Розроблення автоматизованого управління температурою при екструзії полімерного матеріалу в процесі тривимірного друку

Abstract

Об’єкт дослідження – процеси тривимірного друку за технологією FFF/FDM. Предмет дослідження – вплив температурних режимів екструзії полімерного матеріалу на якість та стабільність формування виробів. Мета роботи – розробити модель та підхід до автоматизованого управління температурою під час екструзії філаменту, що забезпечує підвищення точності, міцності та повторюваності процесу друку за технологією FFF/FDM. У роботі досліджено процеси нагрівання, плавлення та подачі полімеру в екструдері й встановлено, що коливання температури навіть на 3–5 °C можуть спричиняти дефекти, деформації та зниження міцності виробів. Проаналізовано можливості та обмеження існуючих систем температурного контролю FFF/FDM-принтерів. На основі запропонованої математичної моделі сформовано концепцію адаптивного регулювання температури, яке автоматично коригує нагрів залежно від режимів друку та властивостей матеріалу. Результати можуть бути використані для вдосконалення екструзійних систем і підвищення якості друкованих виробів.