Розроблення моделі впливу структури заповнення на термічну стійкість надрукованих виробів за технологією FFF/FDM

Abstract

Об’єктом дослідження є процес виготовлення виробів за технологією FFF/FDM із застосуванням різних типів внутрішніх структур заповнення. Предметом дослідження є вплив геометричних параметрів та щільності заповнення на термічні характеристики і стійкість полімерних виробів, надрукованих методом FFF/FDM. Мета роботи – розроблення моделі для оцінки та прогнозування впливу структури внутрішнього заповнення на міцнісні й термічні характеристики виробів, надрукованих методом FFF/FDM. У роботі проаналізовано теплові процеси, що відбуваються в надрукованих виробах під час формування шарів FFF/FDM-технологією. Досліджено вплив типу та щільності внутрішнього заповнення на розподіл тепла, швидкість охолодження, міжшарову адгезію та термічну стійкість моделей. Показано, що геометрія заповнення визначає характер теплопередачі, що може спричиняти локальні напруження, деформації та зміни механічних властивостей. Розглянуто сучасні методи оцінювання термічної поведінки полімерів і вплив параметрів друку, а саме: температур сопла й платформи, швидкості та висоти шару у поєднанні зі структурою заповнення. Запропоновано математичну модель, що описує взаємозв’язок між типом і щільністю заповнення, тепловими умовами друку та підсумковою термічною стійкістю виробів, дозволяючи прогнозувати їхню поведінку під температурними навантаженнями.