THE USE OF ULTRASOUND IN THE PROCESS OF PLASTIC PARTS ADDITIVE MANUFACTURING

封面

如何引用文章

全文:

详细

Despite huge prospects for the layer-by-layer synthesis of products, which makes it possible to produce parts of a unique shape, the widespread use of the method face the problems of making a proper microgeometry of the product surface, which due to the peculiarities of layer-by-layer production is rather rough, and mechanical methods of machine working often do not admit the possibility of figure-shaped parts post processing. The article studies the problem of ensuring the quality of the plastic parts surface layer obtained by additive technologies. For this purpose, it is proposed to use ultrasonic processing technologies. The existing methods of using ultrasonic vibrations in the production of plastic parts are analyzed: the manufacture of wire for 3D printing with additives, which results in an increase in the mechanical properties of the product. Besides, liquid treatment of a solvent-loaded product in order to remove supporting elements. Studies have been carried out on the finishing of parts in a solvent aerosol obtained by ultrasonic spraying. This method has a number of advantages in comparison with the treatment in solvent vapors obtained during its heating, which include the possibility of regulating the size of droplets, their moving speed, aerosol concentration, caused by changing the modes of ultrasonic treatment. As a result of experimental studies, it is found that the use of this treatment method eventuates an increase in the quality of the sample surfaces to be worked, and besides, it reduces the height parameters of roughness in the direction perpendicular to the layered growth of the product by more than a factor of ten. The mechanism of changing the microgeometry of the surface is as follows: when aerosol droplets contact the surface, part of the material forming the protrusions dissolves and fills valleys, while in the liquid state; after finishing the work, the material polymerizes, generating a surface with improved features.

作者简介

Ravil Nigmetzyanov

The Moscow State Technical University - MADI

Email: lefmo@yandex.ru
ORCID iD: 0009-0008-1443-7584
candidate of technical sciences

Prikhodko Vyachyeslav M.

The Moscow State Technical University - MADI

Email: prikhodko@madi.ru
ORCID iD: 0000-0001-8261-0424
SPIN 代码: 9548-8428
Scopus 作者 ID: 56358519600
Researcher ID: U-5179-2018
corresponding member Russian Academy of Sciences, professor, doctor of technical sciences

Sergey Sundukov

The Moscow State Technical University - MADI

Email: sergey-lefmo@yandex.ru
ORCID iD: 0000-0003-4393-4471
candidate of technical sciences

Viktor Klimenko

National Research Tomsk State University

Email: klimenko@siberia.design
ORCID iD: 0000-0002-4112-9690

Vladimir Kol'dyushov

The Moscow State Technical University - MADI

编辑信件的主要联系方式.
Email: klimenko@siberia.design

参考

  1. Dilberoglu U.M. et al. The role of additive manufacturing in the era of industry 4.0 //Procedia manufacturing. 2017. V. 11. P. 545-554. doi: 10.1016/j.promfg.2017.07.148.
  2. Gardan J. Additive manufacturing technologies: state of the art and trends //Additive Manufacturing Handbook. 2017. P. 149-168. doi: 10.1080/00207543.2015.1115909.
  3. Конов С.Г., Котобан Д.В., Сундуков С.К., Фатюхин Д.С. Перспективы применения ультразвуковых технологий в аддитивном производстве // Наукоемкие технологии в машиностроении. 2015. № 9 (51). С. 28-34.
  4. Gordelier T.J. et al. Optimising the FDM additive manufacturing process to achieve maximum tensile strength: A state-of-the-art review // Rapid Prototyping Journal. 2019. Т. 25. Iss. 6. P. 953-971.doi: 10.1108/RPJ-07-2018-0183.
  5. Тимофеева А.Г., Баурова Н.И. Перспективы применения вторичных нетканых материалов в качестве армирующего наполнителя композитов в машиностроении // Все материалы. Энциклопедический справочник. 2023. № 1. С. 29-32. doi: 10.31044/1994-6260-2023-0-1-29-32.
  6. Волченкова, А.А., Галкина Е.А.,Баурова Н.И. Оценка влияния условий хранения дисперсных и волокнистых наполнителей на свойства композитов на их основе // Все материалы. Энциклопедический справочник. 2023. № 2. С. 27-31. doi: 10.31044/1994-6260-2023-0-2-27-31.
  7. Нигметзянов Р.И., Сундуков С.К., Фатюхин Д.С. [и др.] Пути совершенствования аддитивных технологий с помощью ультразвука // СТИН. 2017. № 7. С. 2-6.
  8. Сундуков С. К. Подготовка эпоксидного клея методом ультразвуковой обработки // Клеи. Герметики. Технологии. 2023. № 9. С. 32-40. doi: 10.31044/1813-7008-2023-0-9-32-401.
  9. Bram Verhaagen, Thijs Zanderink, David Fernandez Rivas. Ultrasonic cleaning of 3D printed objects and Cleaning Challenge Devices // Applied Acoustics. Vol. 103, Part B. 2016. P. 172-181.doi: 10.1016/j.apacoust.2015.06.010
  10. Александров В.А., Сундуков С.К., Фатюхин Д.С., Филатова А.А. Ультразвуковые способы повышения качества поверхности изделий, полученных методом селективного лазерного плавления порошков коррозионно-стойких сталей // Металловедение и термическая обработка металлов. 2018. № 6 (756). С. 42-47.
  11. Slegers S. et al. Surface roughness reduction of additive manufactured products by applying a functional coating using ultrasonic spray coating // Coatings. 2017. V. 7. Iss. 12. P. 208. DOI: doi.org/10.3390/coatings7120208.

补充文件

附件文件
动作
1. JATS XML

Согласие на обработку персональных данных с помощью сервиса «Яндекс.Метрика»

1. Я (далее – «Пользователь» или «Субъект персональных данных»), осуществляя использование сайта https://journals.rcsi.science/ (далее – «Сайт»), подтверждая свою полную дееспособность даю согласие на обработку персональных данных с использованием средств автоматизации Оператору - федеральному государственному бюджетному учреждению «Российский центр научной информации» (РЦНИ), далее – «Оператор», расположенному по адресу: 119991, г. Москва, Ленинский просп., д.32А, со следующими условиями.

2. Категории обрабатываемых данных: файлы «cookies» (куки-файлы). Файлы «cookie» – это небольшой текстовый файл, который веб-сервер может хранить в браузере Пользователя. Данные файлы веб-сервер загружает на устройство Пользователя при посещении им Сайта. При каждом следующем посещении Пользователем Сайта «cookie» файлы отправляются на Сайт Оператора. Данные файлы позволяют Сайту распознавать устройство Пользователя. Содержимое такого файла может как относиться, так и не относиться к персональным данным, в зависимости от того, содержит ли такой файл персональные данные или содержит обезличенные технические данные.

3. Цель обработки персональных данных: анализ пользовательской активности с помощью сервиса «Яндекс.Метрика».

4. Категории субъектов персональных данных: все Пользователи Сайта, которые дали согласие на обработку файлов «cookie».

5. Способы обработки: сбор, запись, систематизация, накопление, хранение, уточнение (обновление, изменение), извлечение, использование, передача (доступ, предоставление), блокирование, удаление, уничтожение персональных данных.

6. Срок обработки и хранения: до получения от Субъекта персональных данных требования о прекращении обработки/отзыва согласия.

7. Способ отзыва: заявление об отзыве в письменном виде путём его направления на адрес электронной почты Оператора: info@rcsi.science или путем письменного обращения по юридическому адресу: 119991, г. Москва, Ленинский просп., д.32А

8. Субъект персональных данных вправе запретить своему оборудованию прием этих данных или ограничить прием этих данных. При отказе от получения таких данных или при ограничении приема данных некоторые функции Сайта могут работать некорректно. Субъект персональных данных обязуется сам настроить свое оборудование таким способом, чтобы оно обеспечивало адекватный его желаниям режим работы и уровень защиты данных файлов «cookie», Оператор не предоставляет технологических и правовых консультаций на темы подобного характера.

9. Порядок уничтожения персональных данных при достижении цели их обработки или при наступлении иных законных оснований определяется Оператором в соответствии с законодательством Российской Федерации.

10. Я согласен/согласна квалифицировать в качестве своей простой электронной подписи под настоящим Согласием и под Политикой обработки персональных данных выполнение мною следующего действия на сайте: https://journals.rcsi.science/ нажатие мною на интерфейсе с текстом: «Сайт использует сервис «Яндекс.Метрика» (который использует файлы «cookie») на элемент с текстом «Принять и продолжить».