Оценка влияния параметров 3D-печати полимерных изделий и режимов их постобработки на физико-механические характеристики продукции аддитивного синтеза

Abstract

Рассмотрено влияние параметров 3D-печати изделий аддитивного производства по FDM-технологии и режимов постобработки изделий SLA-печати на их физико-механические характеристики. Установлено, что зависимости изменения модуля упругости E и предела прочности σ материала от температуры, скорости и толщины слоя при FDM-печати, а также режимов доотверждения образцов SLA-печати (времени выдержки и мощности УФ-излучения), могут быть представлены в виде трехмерных поверхностей и с достаточной для инженерных расчетов точностью описаны аналитическими уравнениями, позволяющими прогнозировать свойства изготавливаемых изделий, либо подобрать необходимый режим печати и постобработки для получения материала с требуемым набором эксплуатационных характеристик. Полученные результаты являются основой для развития методов неразрушающего контроля продукции аддитивного производства и расширения области применения метода динамического индентирования для контроля полимерных изделий, полученных по FDM- и SLA-технологиям. The influence of 3D-printing parameters of additive manufacturing products using FDM technology and post-processing modes of SLA-printed products on their physical and mechanical characteristics is considered. It has been established that the dependences of the change in the elastic modulus and tensile strength of the material on temperature, speed and layer thickness during FDM printing, as well as the modes of post-curing of SLA-printed samples (exposure time and UV radiation power) can be represented as three-dimensional surfaces and with sufficient for engineering calculations, the accuracy is described by analytical equations that make it possible to predict the properties of manufactured products, or to select the necessary printing and postprocessing mode to obtain a material with the required set of performance characteristics. The results obtained are the basis for the development of methods for non-destructive testing of additive manufacturing products and for expanding the scope of the dynamic indentation method for testing polymer products obtained using FDM and SLA technologies.