Разработка 3d принтера для реализации макета теплообменного аппарата

Игорь Замятин

Разработка 3d принтера для реализации макета теплообменного аппарата

В результате выполнения ВКР был разработан аппарат для аддитивного проектирования технологических макетов в ходе выполнения данной работы были проанализированы имеющийся источники информации в области построения технологических машин, изучены принципы их работы. Так же немаловажным итогом стало изучение новых САПР программ, в которых производилось разработка чертежной документации. В итоге выполнения работы были проведены сметные расчеты на производство одной единицы оборудования, произвели сравнительный анализ различных способов прототипирования обосновали правильность выбора реализованной технологии.

Автоматика. Вычислительная техника

Дипломы

Вуз: Башкирский государственный университет (БашГУ)

ID: 6054e97dccefde0001e8d881

UUID: 8e0d6580-6b0c-0139-2ea7-0242ac180002

Язык: Русский

Опубликовано: около 3 лет назад

Просмотры: 35

32.1

Игорь Замятин

Комментировать 0

Рецензировать 0

Скачать - 3,0 МБ

Поделиться работой

МИНИСТЕРСТВО НАУКИ И ВЫСШЕГО ОБРАЗОВАНИЯ РОССИЙСКОЙ ФЕДЕРАЦИИ ФЕДЕРАЛЬНОЕ ГОСУДАРСТВЕННОЕ БЮДЖЕТНОЕ ОБРАЗОВАТЕЛЬНОЕ УЧРЕЖДЕНИЕ ВЫСШЕГО ОБРАЗОВАНИЯ «БАШКИРСКИЙ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ УНИВЕРСИТЕТ» ИНЖЕНЕРНЫЙ ФАКУЛЬТЕТ КАФЕДРА «ТЕХНОЛОГИЧЕСКИЕ МАШИНЫ И ОБОРУДОВАНИЕ» ВЫПУСКНАЯ КВАЛИФИКАЦИОННАЯ РАБОТА ПО ПРОГРАММЕ БАКАЛАВРИАТА ДУСЕЕВ РАДМИР ИЛЬГИЗОВИЧ РАЗРАБОТКА 3D ПРИНТЕРА ДЛЯ РЕАЛИЗАЦИИ МАКЕТА ТЕПЛООБМЕННОГО АППАРАТА Выполнил: Студент 5 курса заочной формы обучения Направление подготовки (специальность): «Технологические машины и оборудование» Направленность (профиль) «Инжиниринг технологического оборудования» Руководитель: доцент кафедры «ТМО» Шафиков Р.Р УФА – 2021

Введение ............................................................................................................... 3 1.Технологическая часть 1.1.Литературный обзор 3dпечати ...................................................................... 5 1.2 Характеристика материала для FDMпечати ................................................. 10 1.3 Описание кинематика 3Dпринтера ............................................................... 12 2.1Конструкторский раздел. 2.1.1 Описание кинематических узлов принтера ............................................... 16 2.2.1Механизм подачи пластика.......................................................................... 20 2.2.1 Описание электронных компонентов принтера ........................................ 24 2.2.2 Разработка и установка ПО ......................................................................... 26 3.1 Технологический раздел .............................................................................. 30 4.1. Экономический раздел ............................................................................... 33 5.1 Реализация макета теплообменного аппарата ........................................ 36 6.1 Техника безопасности 6.1.1 Техника безопасности при выполнении слесарных работ ........................ 40 6.1.2 Техника безопасности при работе на 3D принтере ................................... 41 7.1 Технический паспорт 3D принтера ........................................................... 44 Заключение ........................................................................................................... 46 Список литературы………………………………………………………………..47 2

Введение С развитием компьютерных технологий, в частности, САПР систем, современная промышленность получила возможности проектирования прототипов различных аппаратов с целью подробного исследования технических характеристик будущих конструкций. Но на одном лишь создании САПР модели промышленность не останавливается одним из промежуточных этапов проектирования является создание промышленного прототипа, и у современных инженеров есть достаточно дешевый способ ее реализации это создание модели на 3d принтере. В своей работе я хотел бы исследовать процесс разработки 3dпринтера с целью экономического обоснования для последующего создания прототипа теплообменного аппарата на этом принтере. Актуальность работы продиктовано востребованностью в промышленности быстрого и не затратного способа производства прототипов технологических систем поскольку для создания прототипа классическим способом может потребоваться большое количество ресурсазатратных мероприятий, тогда как при проектировании на 3dпринтерах это может быть осуществлено достаточно быстро и при меньшем за действие цепочек производств, а также дальнейшая отладка и оптимизация представляется более удобной. Так же хотелось бы коснуться немаловажного аспекта как перспективность 3dпечатипоскольку вообще сама по себе если можно так выразиться отрасль достаточно молодая, но уже сейчас выглядит многообещающи, разрабатываются большой комплекс композитных материалов для печати которые призваны устранить главный ее недостаток — это послойное создание изделия которые напрямую влияют на прочностные характеристики. Так же идет, и постоянная модернизация самих конструкций принтеров ускоряется скорость печати которое напрямую влияет на качество. Технология стереолитографиикак ее называли в начале развития выглядит достаточно привлекательно для малых производств ввиду свой доступности и именно ее экономическая составляющая обеспечит ей в будущем высокий индекс внедрения в различные отрасли производств. Стоит отметить что 3d-печать сейчас находиться в ранней стадии развития, сравнимую с эрой компьютеров в 70-80е годы XXвека. Но даже сейчас 3dпечать находят свое применение в реальномпроизводстве, а не только в прототипировании, например компания LockheedMartinизготовила на принтере комплектующие для своего нового экспериментального самолета Р-175 Polecat, и таких примеров множество. Объектом исследования в дипломной работе является технология 3Dпечати для последующего его использования в технологической сфере. 3

К предмету исследования относится процесс создания действующего 3dпринтера для дальнейшей печати макета теплообменного аппарата. Поскольку тема диплома конечной целью определяет создание макета теплообменного аппарата предлагаю кратко рассмотреть, что собой представляет данная технологическая конструкция. Теплообменник один из самых распространённых типов оборудования в производстве, в аппарате происходит теплообмен между двумя потоками при этом один из них охлаждается другой нагревается. Поэтому вне зависимости от того, что является целевым назначением аппарата: нагрев или охлаждение их называют теплообменными аппаратами.1 В заключении определим, что собой представляет цель моей работы. Вопервых, это возможность применения 3dпечати в техносфере с целью создания технологических моделей,во-вторых, экономическое обоснование выбранной мною технологической системы. Для достижения поставленных целей я опередил для себя следующие задачи это: -анализ и изучение 3Dпечати ее особенности и преимущества. -выбор оптимальной конструкции принтера -разработка 3dпринтера из комплектующих как готовых, так и изготовленных мною самостоятельно - изучение теплообменных аппаратових классификация с целью анализа и выбора конструкции для последующего изготовления макета - экономически расчет затрат на осуществление данной работы и ее экономическая целесообразность. 1.Технологическая часть 1 (А.И.Скобло, 2000)стр 568 4

1.1Литературный обзор 3dпечати Технология аддитивного наслаивания материала путем наплавления восходит своими корнями к 50-м годам XXвека когда в научном журнале AstoundingScienceFictionРаймондомФ.Джонсоном был описан концепт будущей 3D печати в ней он называл ее технология создания изделия путем напыления «молекулярного спрея». Но в течении долгого времени 3D печать оставалось концептом. Следующий виток развития технологии произошел в момент развития микроэлектроники и создания различных полимеров он пришелся на 70- е годы. В 1971 году Йоханнес Ф. Готвальд зарегистрировал патент струйной печати из металлического материала для создания прототипа съёмной метало конструкции, это по всей видимости является первым патентом описывающий 3d печать в современном ее представлении. Первый образец оборудования для аддитивный печати был создан в Японии в 1980 году в институте промышленности городаНагои, принцип работы состоял в послойном наплавлении фото-отвердевающем полимере с последующим воздействии УФ излучения. Создатель данной технологии ХидеоКодома подал патент на свое устройство в 1981 году. Так же он выпустил несколько статей в местных научных статья но реакции на его работу никакой не последовало, так же его работа не была встречена тепло его начальством и получение патентных прав на технологию было прекращено. В 90-е продолжилось развитие аддитивных способов производства материалов. Термин 3Dпечать впервые начал использоваться в 1993 году в Массачусетском технологическом институте (MIT) для описания процесса нанесения порошкового слоя с использованием струйных печатающих головок, в последующем технологию коммерциализировала компания SoligenTechnologies. Новый этап развития 3dпечать получила уже в 2000-е в связи с истечением патента процесса печати методом наплавления(FDM). 2010 е стали первым десятилетием когда 3 dпечать начала входить в промышленный сектор производства в частности начали производить отдельные детали для авиации и в машиностроении. На данный момент(50% по данным 2018) наибольшую часть рынка занимает технология FDM, основная причина ее распространённости — это низкая себестоимость. Именно в связи с тем, что технология FDM является наиболее обкатанной с точки зрения технологической, а также широкой проработанностью как теоретической базы, так возможностью в не заводских условиях создать действующий принтер, именно эти факторы и определи мой выбор в пользу этой технологии.Далее рассмотрим, что же собой представляет собой 5

FDMтехнологияее основные достоинства в сравнении с другими типами техпроцессов, проведем аналитическое сравнение. FDM технология основанная на осаждении слоями расплавленного пластика. Технологический процесс состоит из следующих последовательных операций. 3D модель созданная в какой-либоCADпрограмме конвертируется в Objили STL формат и передается в программное обеспечение принтера в программе предусмотрено автоматическая генерация вспомогательных конструкций помогающая создать прочную конструкцию, также программа выдаёт количество требуемого материала для изготовления будущей модели также производится временной расчет на изготовление.Пластиковая нить, чаще всего это ABSпластик, подается из катушки в механизм подачи пластика далее он перемещается в печатающую головку экструдер в которой происходит нагрев и расплавление пластика,в свою очередь печатающая головка движется согласно форме будущей модели, координаты движения определяются программным обеспечением. Обычно печатающая головка движется в двух измерениях X,Y затем перемещается на небольшое расстояние по оси Zи начинает накладываться новый слой пластика. Формирование модели идет от низа к верху. Рисунок 1 –иллюстрация технологического процесса FDM принтера) 6

Так же следует отметить что механизм подачи пластика бывает двух типов, встроенным в печатающую головку, называют ееdirectэкструдер второй тип это Bowdenэкструдермеханизм подачи пластика вынесен отдельно от печатающей головки. У обоих решений есть как плюсы и минусы. Плюсы Directэкструдеров: -Печать пластиком с различными прочностными характеристиками на больших скоростях -Уменьшение погрешности в модели за счет небольшого расстояния между термальной зоной и зоной подачи. - комфортная замена расходного материала для печати. Минусы: -Вес печатающей головки за счет того, что механизм подачи находится в связке существенно увеличивается, в свою очередь это ограничивает в выборе формы конструкции принтера, также происходит увеличение инертности Рисунок 2 –Тип экструдера-direct Плюсы Bowdenэкструдеров 7

-Малые размеры в сравнении Directэкструдерами -Малый вес каретки за счет отсутствия шагового двигателя (двигатель вынесен за пределы в основном крепится на раме принтера) Минусы -Требуется более производительный двигатель для подачи пластика на печатающую головку -Ограниченный выбор материала для печати,т.к пластику приходится проходить через трубку то пластик должен быть более гибким. Рисунок 3 –Тип экструдера-bowden Менее распространённый тип 3dпечати это процесс стереолитографииSLA(stereolithography) основанный на печати фотополимерными смолами. Техпроцесс основан на послойном наращивании пластика путем фото полимеризации. Технологическая схема стоит из: бассейна, наполненного смолой в жидком состоянии (фотополимер), платформына которой идет построение формы и поршня за счет идет погружение платформы, лазера ультрафиолетового спектра и компьютера с установленным программным обеспечением. Процесс печати заключается в отвердевании пластика под воздействием лазерного луча. За счет регулирования времени воздействия луча на фотополимер формируется толщина поперечного сечения модели. Изначально платформа погружается на глубину около 0.15 мм это будущей первый слой модели и так слой за слоем формируется конечная геометрия. В финале происходит отчистка объекта от ненужных элементов и облечение для окончательного затвердения формы. Рисунок 4 –(иллюстрация технологического процесса SLA принтера) 8

В виду того, что SLAтехнология весьма сложная в работе область ее применения весьма ограничена. Но у данной технологии есть и свои существенные плюсы это: -Высокое качество изготовляемой поверхности сравнимую с литьем -Возможность изготовить модель с тонкой стенкой мелкой детализацией -Точность изготовленной модели непорядок выше, чем у других технологий конкурентов Область применения: -Научно-исследовательская работа. Ввиду того что модели сделанные по этой технологии обладают достаточной прозрачностью и прочностью то они могут быть использованы для исследования протекания газовых и гидродинамических процессов в различных средах -Изготовление форм для литья. Как и упоминалось ранее SLA модели обладают достаточной гладкой поверхностью и имеют высокие прочностные характеристики для изготовления формовочного шаблона применяемый в литье. -Медицина.SLA технология нашла свое применение в челюстно-лицевой хирургии. При помощи томографа получают объёмную модель костной ткани пациента затем по этой модели изготовляют имплантат для проблемного участка в реальном размере. Таким образом медицина получила в свое распоряжение инструмент построения имплантата неинвазивным способом. SLS (SelectiveLaserSintering) -технологияселективного лазерногоспекания. Техпроцесс заключается в спекании лазерным лучом пластиковых полимеров. 9

Процесс начинается с предварительного нагревания пластика для обеспечения оптимальной работы принтера, затем пластик подается в камеру построения которая распределяется на толщину первого слоя, лазерный луч направляется на участок определяемый управляющей программой построения 3dмодели, под воздействием лазера идет спекание пластикового порошка и так слой за слоем идет изготовление модели. Одним из существенных преимуществ данной технологии является отсутствие надобности создавать опорные конструкции для модели со сложной геометрической формой в виду того, что в роли опоры выступают области не подвергшийся воздействию луча. Исходя из этого по этой технологии можно изготовить модели со сложными геометрическими характеристиками без риска деформации. Модели, созданные по этой технологии, могут конкурировать по качеству поверхности с классическими методами изготовления такими как литье. Существенный минус SLS-печати это трудозатраты при подготовке сырья и ее высокая токсичность. Ну и самый главной минус — это высокая стоимость оборудования и материалов и поэтому для массового потребителя данная технология недоступна. Рисунок 5 –(иллюстрация технологического процесса SLS принтера) На данный момент это все наиболее распространённые технологии, которые могли бы составить конкуренцию FDM и у всех у них есть существенный минус это высокая стоимость конечной продукции ввиду высокой стоимости реактивов и высокие требования к технической подготовке персонала. 10

1.2 Характеристика материала для FDMпечати. Золотыми стандартами при выборе материала для 3dпечати на сегодняшний день являются PLAи ABSпластик, первый является наиболее распространённым.PLAпластик расшифровывается как полилактид,структурной единицей которого является мономер молочной кислотыC₃H₆O₃,биоразлагаемый алифатический полиэфир, сырьем для производства служат такие ресурсы как кукуруза и сахарный тростник. Главное преимущество PLAнизкая температура плавления, имеет большую теплоемкость благодаря этому печать можно производить без предварительного нагрева стола. Основным минусом PLAявляется хрупкость и низкие механические свойства в сравнении с другими видами пластика Вторым по популярности сырьем для FDM печати идет ABSпластик химическое название акрилонитрил бутадиен стирол, ударопрочная термопластичная смола, имеет ряд преимуществ в сравнении с PLA, высокие механические свойства кислотстойкость.Но вместе с тем главный его недостаток это деградация по воздействием УФ лучей, так же при его применении требуется использовать термостол для равномерной термоусадки. Так же стоит отметить набирающий популярность PETG.Полиэтилентерефталат гликоль (ПЭТГ) является модификацией полиэтилентерефталата. Вообще сам по себе пластик уже давно используется в производстве тар для пищевых продуктов, но использовать ПЭТГ в FDMначали сравнительно недавно. Как и PLAпластик,PETG достаточно прост в использовании за счет высокой межслойной адгезии, продукция получаемая из этого сырья имеет достаточно хорошие прочностные характеристики. Сравнение с ABS -PETG прочнее ABC вместе с тем ABS тверже -не имеет запах при работе с ним -PETG лишен недостатка усадки и последующей деформации -конечная продукция имеет более низкий вес. Сравнение с PLA -PETG превосходит PLAсвоими механическими свойствами -Вес конечной продукции сравним с PLA. -PETG требует использование нагревательного стола как и ABC. Наименее распространённый пластик для печати на сегодняшний день это нейлон 12 или же мономераминолауриновой кислоты. Причина его низкой популярности является это высокие требования технического оснащения, а именно высокая температура плавления свыше 250 Cввиду этого печатать на нем можно только в закрытой камере так же требует специальных настроек 11

оборудования, нейлон гигроскопичен и хранение сырьятребует специальной подготовки. Основные преимущества нейлона -высокие прочностные свойства -низкая вероятность деформации при печати -Нейлон можно окрасить -Стойкость к УФ и химическому воздействию. Таблица 1 Технические характеристики пластика для FDM печати2 Свойства PLA ABS PETG Температура плавления C0 Твердость по Роквеллу Относительное удлинение разрыве Прочность на изгиб 220 R100 17% 260 R106 150% 55 МПа 68МПа Прочность на разрыв 57.8МПа Модуль упругости при растяжении Модуль упругости при изгибе Температура стеклования С0 Плотность 3.3ГПа 2.3ГПа 60-65 1.231.25г/см3 ± 0.1% 0.3 мм нет 0.5-50% 41 МПа 1.6Гпа 1.8ГПа 105 1.05 г/см 3 ± 0.1% 0.5мм да 0.4% 50-80 МПА 55 Мпа Точность печати Размер мельчайших деталей Усадка при печати Влагопоглощение 173-178 R 70-90 при 3.8% Nelon1 2 178 R112 1.2% 1.3ГПа 2 ГПа 88 1.25г/см3 115МП а 71 МПа 1.5ГПа 2ГПа 49 1 г/см3 ± 0.1% 0.3 мм да 0.1% ± 0.1% 0.1 мм да 10% 1.3 Описание кинематика 3D принтера При проектировании принтера встал выбор конструкции принтера, который отвечал бы основным требованиям проекта, а именно дешевизна, достаточная надежность и простота изготовления. Поэтому первым делом была проанализирована существующая информация, в которой предлагались различные конструкции по сооружению 3D принтера. Далее я предлагаю ознакомиться с ними. 2 URL: https://atg3d. URL: https://atg3d.ru/services/3d/abs_pla 12

Первым и наиболее распространенным типом конструкции является система кинематикиPrusaMendel. Принцип работы такого принтера достаточно прост. Горизонтальное движение экструдера обеспечивается движением по гладкому валу оси X,вертикальное движение происходит по приводному валу осиZ ,стол на котором происходит наслоение материала по оси Y. Основным минусом конструкции является большое количество крепежных материалов.Избежать трудностей с крипежами можно использовав цельный каркас из оргстекла или другого тонкостенного материала, но при данном выборе предьявляются высокие требования изготовления каркаса,также при сбоке нужно соблюсти высокие требования в паралельности и перпендикулярности осей,первый принтер построенный по этой системе был PrusaAir.Забегая вперед именно этот тип конструкции был выбран мною при создании моего проекта Рисунок 6 –Принтеры системы PrusaMendel. Технические характеристики Prusa Mendel Характеристики Значения Габариты рабочей зоны 250x210x300мм Используемое сырье PLA,ABSнейлон и.д Интерфейс подключения USB,SD. Скорость печати 40 мм/сек Диаметр нити 1.75 Габариты оборудования 400x350x400 Операционная система WindowsXPивыше,Linux,macOS Электропитание 220В 13

Вес оборудования 6 кг Следующий тип кинематики носит названиеDelta Данный тип кинематики довольно футуристичен в своем исполнении. Конструкция представляет собой своего рода вертикальный портал с закрепленным по центру экструдером. Система собой включает в себя три вертикальные направляющие по ним и происходят все передвижения осей. Основным преимуществом данной системы, можно выделить это малые габариты и высокая скорость печати. При изготовлении оборудования по такой кинематике возникают большие сложности в точности расчета работы двигателей и их настройка,и точность изготовления всех узлов. Поэтому данный тип исполнения в непромышленных условиях затруднителен и конечный продукт может получится либо неработоспособным либо с большими изъянами так же затруднительно техническое обслуживание поскольку все узлы связаны между собой в один большой и замена одной его части влечет собой полный разбор всего оборудования. Рисунок 7 –СистемаDelta Технические характеристики принтера построенный по системе Deltaна примереTEVO 3D Характеристики Значения Габариты рабочей зоны 340x340x500мм Используемое сырье PLA,ABSнейлон и.д. Интерфейс подключения USB,SD. Скорость печати 150 мм/сек Диаметр нити 1.75 14

Габариты оборудования Операционная система Электропитание Вес оборудования 400x340x500 WindowsXPивыше,Linux, macOS 220В 15 кг Следующим по популярности схемой построения является картезианская система или же декартова. Принцип работы такой схемы состоит в перемещении печатающей головки по осям Xи Y и стола по оси Z. Основным преимуществом данной системы относится отсутствие качения стола и связанные с ним деформации конечного продукта. Недостатками системы относятся сложность изготовления и дороговизна. Рисунок 8 –Картезианская система Технические характеристики принтера построенный по картезианской системе на примере принтера CreativityEIF Характеристики Габариты рабочей зоны Используемое сырье Интерфейс подключения Скорость печати Диаметр нити Габариты оборудования Операционная система Значения 300x300x350мм PLA,ABSнейлон и.д. USB,SD. 100 мм/сек 1.75 350x340x420 WindowsXPивыше,Linux, macOS 15

Электропитание Вес оборудования 220В 8 кг На данный момент это наиболее распространённые типы принтеров, так же имеется принтеры, которые совмещают в себе конструкцииЧПУ и фрезерных станков. 2.1Конструкторский раздел. 2.1.1 Описание кинематических узлов принтера Конструкция представляетсобой несущую раму выполненный из профилированного алюминия соединенные между собой уголковыми крепежами, с отверстиями под болты м4. Такой тип конструкции обеспечивает надежноекрепление всех узлов оборудования. На горизонтальной части рамы выполненный в форме квадрата крепятся три пары кронштейнов из стали под шаговые двигатели. Так же в этой части конструкции делается оснастка под крепление гладких валов выполненных из стальных уголков. Вертикальная часть рамы представляет собой два профиля алюминия одинаковой длины жестко закрепленных на стальные уголки к горизонтальной ее части, профили имеют аналогичный поперечный размер что и горизонтальный. Рисунок 9–Чертеж рамной конструкции принтера 16

Рамная конструкция имеет вес 2.6 кг. На рамной конструкции производится жесткое крепление основных узлов 3d принтера. В вертикальной части рамы производится крепление кронштейнов для гладких валов,в свою очередь гладкий вал обеспечивает свободное движение по оси Z, на гладкий вал производится установка линейного подшипника, линейный подшипник представляет собой цилиндрический вал с отверстием с шариковым напылением который вставлен в крепёжный корпус (рис 10). Рисунок 10 –(линейный подшипник в корпусе) 17

На линейный подшипник оси Zпроизводится крепление всех узлов оси X. Ось X представляет состоит из двух пластин толщиной 4 мм выполненных из пластика (ABS) на данных пластинах производится крепление кронштейнов с закрепленными на них валами. На левой пластине установлен шаговыйдвигатель Nema 17HS4401 для горизонтального движениякаретки. В свою очередь на каретке производится установка хотенда (устройства для расплавления пластика для последующего послойного наплавления) передвижение каретки обеспечивается за счет приводного ремня, связанного с двигателем. Правая пластина крепится аналогичным образом что и левая с той лишь разницей на правой пластине оснастка представлена из двух кронштейнов и шкива скольжения диаметром 25 мм. На обоих пластинах имеются горизонтальные консоли с установленными на них ходовыми гайки, которые обеспечивают шаговое перемещение оси X. Общие габариты узла оси икс имеют размеры 440 мм в ширину и 50 мм в поперечнике. Рисунок 11 –технологическая оснастка оси X 18

Рисунок 12 –технологическая оснастка оси Y 19

На основании рамы, как и отмечалось выше установлены гладкие валы, валы служат направляющими длястола на который производится экструзия 20

материала. Стол закреплен на линейные подшипники без корпуса, подшипники перемещаются вдоль оси гладкого вала. Перемещение стола обеспечивается шаговым двигателем связь стола и двигателя обеспечивается зубчатым ремнём, протянутым параллельно гладкому валу вдоль ее оси, параллельно двигателю на противоположной стране установлен гладкий шкив с подшипнипником. Таким образом мы описали узел перемещения оси Y. Рис 12. Для перемещения технологического узлаоси X в основании рамы парнопараллельно установлены шаговые двигатели Nema 17 HS4401 с гибкими муфтами на валах на которых в свою очередь установлены приводные валы Ø 8ммс шагом 2 мм которые обеспечивают шаговое перемещение оси X. 2.2.1Механизм подачи пластика Экструдер- это механизм отвечающий за подачу пластика непосредственно в зону его использования (хотенд), экструдер вынесен отдельным узлом и закреплен в высшей точке принтера, на данном принтере было использовано решение Bowdentubeextrusionsystem или по другому экструдер боуденовского типа. Механизм представляет собой шаговый двигатель установленный на краншейн,к фронтальной части двигателя крепится экструдер марки Mk8,принцип действия которого стоит в прижимании филамента (пластикового прутка) между зубчатым колесом и шкивом, прижимание обеспечивается пружиной. В экструдере имеются два парно-параллельных отверстия для приема пластика в основании одного из отверстий с помощью переходника крепится пластиковая трубка, которая непосредственно уходит в хотенд. Рисунок 13 –Экструдер Mk 8 2.2.2.Хотэнд 21

Один из главных элементов принтера в которой идет не посредственное расплавление пластика для дальнейшей экструзии. Хотэнд стоит из нескольких составных частей выполненных из стали рис 13, в нашем случае главное отличие хотэнда это использование сопла диаметром 0.4 мм.Нахотенд в зону радиатора устанавливается куллер принудительного охлаждения, радиатор нужен для предотвращения распределения тепла из нагревательного блока на весь хотенд, таким образом хотенд имеет две термические зоны рис 15. Нагревательный блок стоит из термистора и керамического нагревателя с соответствующими посадочными отверстиями. Рисунок 14–хотэндE3D-V6 Технические характеристики хотэндаE3DV6 Диаметр сопла 0.4мм Мощность нагревательного блока 40 Вт Термистор 100кОм Вес 60 г Материал теплового барьера Нержавеющая сталь AISI 304 Материал радиатора Дюралюминий 16Т Диаметр используемого филамента 1.75мм Рисунок 15– Термические зоны хотэнда 22

Венчает хотэндсопло выполненное из латуни диаметр отверстия 0.4 мм от качества сопла зависит качество печати. Внутренняя форма отверстия имеет ступенчатую форму. Сопло является расходной деталью и поэтому имеет винтовое крепление. Рисунок 16– Сопло в разрезе Рисунок 17 –конечный вид принтера без электронных компонентов 23

2.2.1 Описание электронных компонентов принтера 24

Если в пункте 2.1.1 мы описали механические узлы оборудования, то в данной главе мы перейдем к описанию электронных компонентов, которые обеспечивают согласованную работу установленных на принтере шаговых двигателей, нагревательных элементов, термисторов. Основным элементом электронного узла принтера является платаRAMPS 1.4RepRapArduinoMegaPololuShield,если рама в конструкции является платформой для построения кинематической схемы принтера, то RAMPSплатформа на которой идет постройка всей электронной периферии оборудования. Плата имеет разъёмы подключения драйвера двигателя,пины под установку питания шаговых двигателей, и концевые выключатели и разъём под LCDдисплей. Питание платы производится с помощью блока питания AC/DC 250 на 250Вт, на плате под провод питания имеется клеммы с зажимными винтами.Для регулирования микрошага двигателя на плате имеются разъёмы для подключения перемычек (jumper).Противоположная стороны платы имеет 54пина под подключение платы ArduinoMega 2560. Рисунок 18 –Схема подключения узлов на RAMPS 1.4 Управление платой персональный можно производить черезSmartLCDController либо компьютерподключенный через 25

USB.SmartLCDControllerпредставляет собой отдельный выносной элемент подключаемый через соответствующий разъём подключения, на контроллере имеется так же SD слот под microSD через который как правило передаётся G-код (описание 3d модели в кодовом виде), управление платой производится поворотным энкодером (клавиша для выбора соответствующей строки меню дисплея). Дисплей имеет 4 строки под информацию. Рисунок 19 –SmartLCDController ArduinoMega 2560-это программируемый контроллер задача которого программноеуправление электронными компонентами подключаемые к базовой плате RAMPS 1.4.Среда разработки, в которой программируется плата ArduinoIDE,язык программирования C++.Плата имеет 54 цифровых входа под подключение кRamps 1.4.Коммутация и питание происходит через USBподключение. Таблица 5. Технические характеристики ArduinoMega 2560 Микроконтроллер ATMega 2560 Рабочее напряжение 5В Входное напряжение 7-12В (рекомендуемое) Входное напряжение (придельное) 6-20В Цифровые входные/выходные 54 26

выводы Аналоговые входные выводы Постоянный ток входные/выходные выводы Флешь память Оперативная память SRAM Тактовая частота Базовые размеры Вес 16 через 20мА 256 Кбайт 8Кбайт 16МГц 101X53мм 37 г Рисунок 20 –Плата Arduino Mega 2560. 2.2.2 Разработка и установка ПО Marlin 1.1 программная прошивка которая была использована в моем проекте.Marlinявляется открытым исходным кодом предназначен в основном для реализации проектов на основе FDM 3D принтеров, использующие Arduinoплатформу написана на языке C++.Прошивка запускает закодированные команды и наборы инструкции в формате G-кода, которые управляют всеми действиями оборудования в режиме реального времени, включая отправку координат движения шаговым двигателем через драйверы шагового двигателя, управление нагревательными элементами, концевыми выключателями. 27

Рисунок 21 –фрагмент кода Marlin 1.1 в среде ArduinoIDE Непосредственное управление принтером происходит в программе Pronterface данная программа позволяет загружать модели для распечатки, модель загружается в виде G-кода с возможностью графического отображения, так же методом ввода можно управлять калибровать оси принтера для этого в программе есть соответствующие пункты в интерфейсе, так же имеется пункт ввода команд. Рисунок 22 –интерфейс программы Pronterface 28

При программировании прошивки Marlinмною были изменены следующие строки кода: Temperature sensors available: * 1 : 100k thermistor - best choice for EPCOS 100k (4.7k pullup) * 2 : 200k thermistor - ATC Semitec 204GT-2 (4.7k pullup) * 3 : Mendel-parts thermistor (4.7k pullup) * 4 : 10k thermistor !! do not use it for a hotend. It gives bad resolution at high temp * 5 : 100K thermistor - ATC Semitec 104GT-2/104NT-4-R025H42G (Used in ParCan& J-Head) (4.7k pullup) #defineTEMP_SENSOR_0 5строкаотвечаетзавыбордатчикатермистораунасустановлентеомисторна 100 кОм поэтому выбираем пятый пункт. // Mechanical endstop with COM to ground and NC to Signal uses "false" here (most common setup). #define X_MIN_ENDSTOP_INVERTING true // set to true to invert the logic of the endstop. #define Y_MIN_ENDSTOP_INVERTING true// set to true to invert the logic of the endstop. #define Z_MIN_ENDSTOP_INVERTING true// set to true to invert the logic of the endstop. 29

Данный код отвечает за логику работы концевых выключателей по умолчанию значение выставлено как falseно данная логика подходит для оптических выключателей у нас установлены механические поэтому выбираем false. Настройка шаговых перемещений по осям.Один из важнейших пунктов настройки. #define DEFAULT_AXIS_STEPS_PER_UNIT{ 80, 80, 1600, 94.69 } Первые три цифры соответствуют осям XYZсоответственно. Значения получаются по следующие формуле. X  ab cd а значение количество шагов совершаемых двигателем за один оборот bзначение микрошага на один шаг(в нашем случае 16 т.к установлены все перемычки на плате) cзначение шага на приводном ремне у нас установлен ремень GT2 с шагом 2 мм d значение количества зубов на шкиве (в нашем случае 20) Итого получаем для оси XY X ,Y  200 16  80 2  20 Для оси Zв знаменатели только одно значение шаг приводного вала у нас он 2мм X ,Y  200 16  1600 2 Далее нужно раскомментировать пункт управления LCD дисплеем, данные строки отвечают за активацию дисплея ( убираем двойные слэши//) #define DISPLAY_CHARSET_HD44780 JAPANESE #define REPRAP_DISCOUNT_SMART_CONTROLLER 30

3.1 Технологический раздел Для изготовления рамы была выбран алюминиевый профиль марки Ад 31 с сечением 20X50.Алюминий АД31 – сплав металлов тройной системы Mg–Al– Si, относящийся к группе деформируемых авиалей. Его отличает повышенная пластичность, коррозийная стойкость и хорошие технологические свойства. Сплав АД31 превосходно прокатывается, штампуется, вытягивается и поддается другим видам механической обработки. Химический состав в %Ад 31Таблица 6 Сплав Стандарт ГОСТ Ад31 4784-97 Si Fe Cu Mn Mg Cr Zn Ti 0.20 0.5 0.1 0.1 0.5 0.1 0.2 0.15 Маршрутная карта последовательного процесса по изготовлению рамы Таблица 7 № Оборудование, режущие Наименование операции Операции приспособления Полотно по металлу 001 Заготовительная 150мм,струбцины 2 шт, 31

керн 002 003 004 005 006 007 008 Резка Алюминиевого профиля 20X50H2000ммна 4 части Длиной 450мм 2 шт. Длиной 325мм 2 шт. Механообработка Чистка образовавшихсякраев наждачной бумагой Dexter 180 Контроль Проверка размеров согласно чертежу Разметка 1.Отверстие Ø 4 H20 Сверление 1.Сверление отверстия Ø 4 H20 Механообработка 1.Чистка образовавшихся зазубрин Наждачной бумагой Dexter 180 Контроль Проверка размеров и положения отверстий согласно чертежу Рулетка, полотнопо металлу, керн. Лист шлифовальный Dexter 180,100X130 Рулетка Метчик,молоток,струбцины Уголок. Шуруповёрт P.I.T Сверло на 4 мм Струбцины 2 шт Лист шлифовальный Dexter 180,100X130 Эл. Штангенциркуль Линейка,уголок После изготовления рамы идет процесс сверления отверстий под установку кронштейнов и уголков, фиксирующих узлы оборудования. Таблица 8 Оборудование, № Наименование режущие Операции операции приспособления Разметка отверстий 009 Керн,линейка,уголок Отверстий Ø 2.8 мм Сверление отверстий ШуруповёртP.I.T под установку Сверло Ø 2.8 мм 010 кронштейнов Метчик 3.5мм двигателей 1.Отверстия Ø 2.8 мм 32

2.наризание резьбы 011 Контроль 012 Чистка образовавшихся заусениц Линейка штангенциркуль Лист шлифовальный Dexter 180,100X130 Далее следует процесс изготовления каретки и пластин осей X. Для изготовления картеки применялся алюминий той же марки что и для несущей рамы с тем лишь отличием что профиль был использован размером 15X10 и п образный 10X10. Пластины изготовлены из оргстекла толщиной стенки 4мм. Маршрутная карта последовательного процесса по изготовлению каретки оси Y Таблица 9 № Операции 013 014 015 Наименование операции Подготовительная Резка Алюминиевого профиля L=170мм Резка Алюминиевого профиля L=160мм 016 Сверление 1.Сверление отверстия Ø 3H20 017 Чистка образовавшихся заусениц Оборудование, режущие приспособления Полотно по металлу 150мм,линейка ,керн. Полотно по металлу 150мм Полотно по металлу 150мм Шуруповёрт P.I.T Сверло на 2.5 мм Струбцины 2 шт Лист шлифовальный Dexter 180,100X130 Маршрутная карта последовательного процесса по изготовлению пластин под установку узлов осей X. Таблица 10 Маршрутная карта последовательного процесса пластин осей X 33

№ Операции 018 019 020 Оборудование, режущие приспособления Наименование операции Резка шаблона из оргстекла размеры 10X80 Подготовительная Клейка шаблона отверстий на оргстекло Сверление 1.Сверление отверстий Ø2.8мм Нихромовая нить Клей ПВА Шуруповёрт P.I.T Сверло на Ø2.8мм 4.1. Экономический раздел В данном разделе будет произведен сметный расчет на производство одной единицы оборудования, целью которого будет экономическое обоснование выбранной темы. Таблица 11 Финансовые затраты на производство единицы оборудования Наименование Алюминиевый профиль 20X50H2м Крепежные уголки 40X40X40X2 Алюминиевый профиль 10X15 Алюминиевый профиль 10X10 Количество шт 2 Цена за единицу 1075 Итого 2150 4 7.60 30.4 1 470 470 1 450 450 34

Крепежные элементы Винты м 3 Гайки м 3 Винты м 4 Шаговые двигатели Nema 17HS4401 2 (пачка) 25 50 1(пачка) 2 пачки 1 Комплект (5 двигателей) 18 35 3000 18 70 3000 Arduino Mega 2560 +RAMPS 1.4+LCDэкран Hotend E3D V 6 1 4000 4000 1 700 700 Линейный подшипник 4 160 640 Соединительная муфта 5X8 2 100 200 Вал гладкий 8мм,350мм 4 230 920 Приводной вал THSL-T8-2-500 2 550 1100 Зубчатый шкив GT-2,20 зубьев 2 60 120 Гайка для винта Т8 шаг 2мм 2 80 160 Лента зубчатая GT2-6мм 3 метра 300 300 Механизм подачи филаментаMK8 1 340 340 Шкив на подшипнике под ремень GT-2 2 80 160 35

Итого: 14878 руб. Данные затраты можно сократить минимум два раза при заказе комплектующих из-за рубежа но ввиду сжатых сроков было принято решение заказывать все у местных ритейлеров. Но даже при таких затратах полученный принтер превосходит конкурентов от официальных производителей. Возьмем на примере ближайшего конкурента в ценовой категории принтер от фирмы DexpMG стоимость на данный момент (20 декабря 2020) 21000 рублей имеяменьшую рабочую он обходится на 40% дороже. При экономическом сравнении изготовления прототипов на 3dпринтере и классическим способом мы можем обнаружить чтопервый способ многократно превосходит в выгоде второй, поскольку затраты на принтере ограничиваются закупкой расходного пластика. Таблица 12 Сравнительная таблица затрат на производство единицыпродукции( на примере производства макета теплообменного аппарата) на 3Dпринтере и классическим способом Показатель Материальные затраты (закупка материала) Принтер 900 рублей 1 кг пластика (ABS) Классический способ 1044 рубля 1 погонный метрцилиндрической заготовки а Ø60 560руб норм-час на Итого: 1 час Итоговая-цена:560 рублей Норм-часы На производство 16 часов 960 Вт/ч затраты электроэнергию Итого: 960 Вт/ч Цена 1 квт 3.33 руб Итого: 3.16 руб Итоговая сумма на 0.9 стоимость одного производство одной грамма, материала нам едины продукции потребуется порядка 80 грамм: итого:(80X0.9)+3.16=75.15 Для производства одной единицы нам потребуется 170мм металлического круга Ø60 по цене 1044 за метр, итого получаем: 177.48 за 170 мм 36

Суммируем с затратами на производство: 177.48+560=737.48 руб. По данным таблицы мы можем сделать вывод что при использовании аддитивных технологий финансовые затраты сокращаются в десятки раз. Из этого мы можем сделать вывод что выбор технологии для производства прототипов был оправдан. 5.1 Реализация макета теплообменного аппарата Вторая часть названия дипломного проекта звучит как реализация макета теплообменного аппарата. Это своего рода результирующий этап всей работы. В качестве макета был выбран кожухотрубный теплообменный аппарат. Чертежи и 3d модель были реализованы в программе AutodeskInventor. Рисунок 23 – 3D модель теплообменного аппарата 37

Теплообменник-Это техническое устройство в котором осуществляется теплообмен между двумя средами имеющим разные температуры. Кожухотрубный вертикальный многоходовой теплообменник с неподвижными трубными решетками состоит из цилиндрического корпуса, который с двух сторон ограничен приваренными к нему трубными решетками с закрепленными в них греющими трубами. К корпусу прикреплены с помощью болтового соединения два днища. Для ввода и вывода теплоносителей корпус и днища имеются патрубки. Один поток теплоносителя (жидкость) направляют в трубные пространство и выходит через патрубок. Другой поток (пар), вводится в межтрубное пространство и выводится из корпуса теплообменника через патрубок; теплообмен между теплоносителями осуществляется через стенки труб. Причина, по которой был выбран именно теплообменный аппарат стало то что данный тип оборудования распространен почти в любом типе производства, и возможность его реализации представляет большой интерес как технологическоой точки зрения так и с точки зрения тестирования работоспособности собранного 3Dпринтера. При реализации данного проекта пришлось решить несколько задач. Во-первых нужно было разработать чертежи и модель теплообменного аппарата,вовторых,нужно было рассчитать наиболее оптимальный технологический режим работы принтера для качественной печати, подобрать соответствующую марку пластика с тем,чтобы получить на выходе герметичную оболочку кожуха. 38

Первая задача решалась в программе AutodeskInventor,была выстроена высоко детализированная модель кожухотрубнного аппарата с последующим построением чертежей с этой модели, вторая задача это расчет технологического режима была решена в программе UltimakerCura. Рисунок 24 –Макет теплообменного аппарата в программе Curaс изображенными слоями Таблица 13 Технологический режим печати макета Характеристика Высота слоя Высота первого слоя Ширина линии стенки Ширина линии Дна/крышки Ширина линии запыления Шаблон заполнения Толщина стенки Толщина дна стенки Печать тонких стенок Материал Заполнение Толщина слоя заполнения Скорость печати Значение(мм) 0.4 0.3 0.4 0.4 0.4 Треугольник 2 2.2 Да PLA 100% 0.4 50 мм/с 39

Температура сопла Генерация поддержек 190 C0 да Рисунок 25 –Чертеж теплообменного аппарата размеры 1:1 40

6.1 Техника безопасности 41

6.1.1 Техника безопасности при выполнении слесарных работ Перед работой осмотреть все инструменты и убедиться в их исправности и при обнаружении каких-либо дефектов немедленно их устранить или же заменить эти инструменты вполне исправными. Пользование неисправными инструментами представляет опасность не только для работающего ими, но и для окружающих. Пользоваться инструментом, соответствующим по размерам тем деталям, для которых он предназначен. Применять молотки, имеющие выпуклую поверхность бойка, а не косую, или сбитую. Не работать зубилом с косой или сбитой ударной частью. Пользоваться зубилом длиной не менее 150 мм во избежание ударов по руке. Периодически зачищать заусенцы на молотках во избежание ранения лица. Надевать предохранительные очки для предохранения глаз от осколков, а при обрубке и рубке изделий из твердого и хрупкого металла применять густые сетки в виде щитов и ширм для предупреждения ранения окружающих осколками металла. Не отвлекаться разговорами во время рубки и не смотреть на молоток и затылок зубила, а сосредоточивать свое внимание на лезвии зубила. Прочно закреплять верстак и тиски на нем, так как выполнение работ на расшатанном верстаке и в расшатанных тисках приводит к неточным ударам, ранению рук и более быстрой утомляемости работающего. Не работать напильником и другими инструментами, имеющими заостренные концы, без рукояток во избежание ранения рук. Пользоваться отверткой с лезвием такой толщины, чтобы отвертка могла свободно входить в прорезь головки винта. Применять гаечные ключи со строго параллельными губками, без трещин и забоин. Раздвижные ключи, кроме того, не должны иметь большого зазора в подвижных частях. Работу с электродрелью производить в резиновых перчатках и галошах или на изолированной поверхности (резиновый коврик, сухая деревянная решетка); при этом корпус электродрели должен быть заземлен специальным проводом. При работе на сверлильном станке следует: а) обрабатываемую деталь укреплять в зажимном приспособлении станка; б) при сверлении отверстий предварительно накернивать центр и медленно подводить сверло к изделию; в) перед установкой детали на станок удалять заусенцы, которые могут повредить руки при установке и снятии детали; 42

г) нельзя очищать сверло руками на ходу станка и нельзя применять тряпки, смоченные эмульсией, для его охлаждения; охлаждающую эмульсию подавать через кран и трубку; д) при заедании режущего инструмента (сверло, развертка) немедленно выключать станок и не останавливать вращающийся шпиндель рукой; е) не сдувать стружки из просверленных отверстий во избежание попадания их в глаза; ж) перед работой на станке застегнуть обшлага рукавов, заправить полы куртки, убрать волосы под головной убор и снять рукавицы. 6.1.2 Техника безопасности при работе на 3D принтере 1.Общие требования инструкции по технике безопасности при работе на 3 D – принтере 1.1. К самостоятельной работе с 3D–принтером допускаются лица, достигшие 18летнего возраста и изучившие настоящую инструкцию при работе на 3 D – принтере. 1.2. Во время работы на 3D–принтере на человека влияют следующие опасные и вредные факторы: – испарения пластика; – температура; – шум. 1.3. При работе на 3D–принтере не допускается расположение рабочего места в помещениях без наличия естественной или искусственной вентиляции. 1.4. Для защиты пластика на катушке от прямых солнечных лучей должны предусматриваться солнцезащитные устройства (шторы, пленка с металлизированным покрытием, регулируемые жалюзи с вертикальными панелями и др.). 1.5. В помещении кабинета и на рабочем месте необходимо поддерживать чистоту и порядок, проводить систематическое проветривание. 1.6. Обо всех выявленных во время работы неисправностях оборудования необходимо доложить руководителю, в случае поломки необходимо остановить работу до устранения аварийных обстоятельств. При обнаружении возможной опасности предупредить окружающих и немедленно сообщить руководителю; 43

содержать в чистоте рабочее место и не загромождать его посторонними предметами. 2. Требования безопасности перед началом работы на 3 D –принтере 2.1. Осмотреть и убедиться в исправности оборудования, электропроводки. В случае обнаружения неисправностей к работе не приступать. Сообщить об этом и только после устранения неполадок и его разрешения приступить к работе. 2.2. Проверить наличие и надёжность защитного заземления оборудования. 2.3. Проверить состояние электрического шнура и вилки. 2.4. Проверить исправность выключателей и других органов управления 3D– принтером. 2.5. При выявлении любых неисправностей, принтер не включать и немедленно поставить в известность руководителя об этом. 2.6. Тщательно проветрить помещение c 3D–принтером, убедиться, что микроклимат в помещении находится в допустимых пределах: температура воздуха в холодный период года – 22–24°С, в теплый период года – 23–25° С, относительная влажность воздуха 40–60%. 3. Требования безопасности во время работы на 3 D –принтере 3.1. Включайте и выключайте 3D–принтер только выключателями, запрещается проводить отключение вытаскиванием вилки из розетки. 3.2. Запрещается снимать защитные устройства с оборудования и работать без них, а также трогать нагретый экструдер и столик. 3.3. Не допускать к 3D–принтеру посторонних лиц, которые не участвуют в работе. 3.4. Запрещается перемещать и переносить 3D–принтер во время печати. 3.5. Запрещается во время работы 3D-принтера пить рядом какие–либо напитки, принимать пищу. 3.6. Запрещается любое физическое вмешательство во время их работы 3D– принтера, за исключением экстренной остановки печати или аварийного выключения. 3.7. Запрещается оставлять включенное оборудование без присмотра. 3.8. Запрещается класть предметы на или в 3D–принтер. 3.9. Строго выполнять общие требования по электробезопасности и пожарной безопасности, требования данной инструкции по охране труда при работе на 3D–принтере. 3.10. Самостоятельно разбирать и проводить ремонт 3D–принтера категорически запрещается. Эти работы может выполнять только специалист. 3.11. Суммарное время непосредственной работы с 3D–принтером в течение рабочего дня должно быть не более 6 часов. 4.Требования безопасности после окончания работы с 3 D –принтером 44

4.1. Отключить 3D–принтер от электросети, для чего необходимо отключить тумблер на задней части, а потом вытащить штепсельную вилку из розетки. 4.2. Снять и протереть столик 3D–принтера, остывший до комнатной температуры, чистой влажной тканью, либо промыть проточной водой и вытереть насухо. Установить столик обратно. 4.3. Убрать рабочее место. Обрезки пластика и брак убрать в отдельный пакет для переработки. 4.4. Тщательно проветрить помещение с 3D–принтером. 45

7.1 Технический паспорт 3D принтера на базе Arduino2560 № Превью Наименование Количество(шт.) 1-1 Плата Ramps 1.4 1 1-2 Arduino Mega2560 1 1-3 LCD-дисплей Rep Rap 1 2-4 Шаговый двигатель Nema17 S4401 5 2-5 Эктсрудер MK8 1 2-6 Hotend E3D V6 1 3-7 Гладкий вал Sk 8 L=350мм 6 46

3-8 4-9 Приводной вал Ø8мм L=350мм Линейный Подшипник SC8UU 2 4 4-10 Линейный подшипник LM8UU 4 5-11 Ремень приводной S6мм Шаг 2мм 3 метра 5-12 Зубчатый шкив GT-6 2 5-13 Соединительная муфта Ø8мм 2 5-14 Шкив гладкий Ø8мм 2 7-15 Нагревательный Стол Mk2B 1 47

Заключение В результате выполнения ВКР был разработан аппарат для аддитивного проектирования технологических макетов в ходе выполнения данной работы были проанализированы имеющийся источники информации в области построения технологических машин, изучены принципы их работы. Так же немаловажным итогом стало изучение новых САПР программ, в которых производилось разработка чертежной документации. В итоге выполнения работы были проведены сметные расчеты на производство одной единицы оборудования, произвели сравнительный анализ различных способов прототипирования обосновали правильность выбора реализованной технологии. 48

Список литературы 1. Скобло А.И Процессы и аппараты нефте-газо-переработки и нефтехимии. 3 изд. Москва: Недра, 2000. 2. Холмогоров В.И,Горьков Дмитрий Ю.В 3D-печать с нуля. СанктПетербург: БХВ-Петербург, 2020. 3. С.О.Никифоров, Б.Е. Мархадаев, Б.С.Никифоров, Е.С.Шолохов ТЕХНОЛОГИЯ 2D- И 3D-ПЕЧАТИ, 3D-ПРИНТЕРЫ // Вестник БНЦ СО РАН. 2018. 4. URL: https://3d-diy.ru/blog/3d-printery/podklyuchenie-elektroniki-ramps-1-4k-3d-printeru/ (дата обращения: 07.12.2020). 5. М.И.Бабидорич, Б.В.Павлюченко, О.А.Реутова 3D-МОДЕЛЬ КОЖУХОТРУБНОГО ТЕПЛООБМЕННОГО АППАРАТА // Молодежь третьего тысячелетия. 2019. 6. URL: https://3dtool.ru/stati/sla-tekhnologiya-kak-rabotaet-3d-pechat-sla/ (дата обращения: 22.11.2020). 7. URL:https://3dtool.ru/stati/fdm-tekhnologiya-kak-eto-rabotaet/(дата обращения: 25.11.2020). 8. URL: https://atg3d.ru/services/3d/abs_pla (дата обращения: 28.11.2020). 9. URL: https://3dprinter.ua/kinematics-3d-printer/ (дата обращения: 30.11.2020). 10. David Shaw,PaulHoward,AidanM.DoyleIndastrial scale 3D printed catalytic converter for emissons control in a dual-fuel-duty engine // Chemical Engineering Science. 2019. №7. 11. Peng Wang,BinZou,ShoulingDing,Lei Li Effects of FDM-3D printing parametrs on mechanical properties and microstructure // CSAA. 2020. №1. 12. VigneshwaranShanmugama, OisikDasb, Karthik Babuc, UthayakumarMarimuthua, ArumugaprabuVeerasimmana, Deepak Joel Johnsond Fatigue behaviour of FDM-3D printed polymers, polymeric composites and architected cellular materials // International Journal of Fatigue .2020. 13. Devesh K.Yadav,RajeevSrivastava,Saty Dev Desigin&fabrication of ABS part by FDM for automobile application // International Journal of Fatigue . 2019. 14. Sudhir Kumar,Rupinder Singh ,Ajay Batish 3D printed tensile and flexural prototypes of thermoplastic matrix reinforced with multi-materials // Materials Today: Proceedings. 2020. 49

15. BeibitZharylkassyn,AsmaPerveen,DidierTalamona Effect of process parameters and materials on the dimensional accuracy // Materials Today:Proceedings. 2020. 16. Феникс-Группа компаний URL: https://gkfenix.ru/produktsiya/metalloprokat/krugikonstruktsionnye/40kh/?gclid=CjwKCAiArbv_BRA8EiwAYGs23EQiNtlcRX4 AiPkWEs2UQ_gQUX9GUq7R8RgcO073LhjA0nL0yJaf-xoCqmgQAvD_BwE (дата обращения: 24.12.2020). 17. В.Ю.Радченко,Л.В.Зимницкая,М.А.Кравченко FDM ТЕХНОЛОГИИ // Известия СПбГТИ. 2016. 50

Рецензии:

Авторизуйтесь, чтобы добавить рецензию

- у работы пока нет рецензий -

Отзывы:

Авторизуйтесь, чтобы оставить отзыв