Постооброблення виробів інженерного призначення, отриманих методами адитивного пошарового моделінгу

Abstract

У статті досліджено вплив механічного постоброблення на геометричні та фізико-механічні характеристики виробів, виготовлених за допомогою адитивного пошарового моделювання (зокрема, FDM). Розглянуто механізми формування дефектного шару, що виникає внаслідок порожнистої, анізотропної структури матеріалу, а також температурних і силових навантажень. Для випадку моделювання створеної адитивними процесами заготовки необхідне врахування порожнистості тіла заготовки, а також її шаруватість та компонентність. На основі чисельного моделювання визначено напружено-деформований стан заготовки під час різання, особливості розподілу деформацій та напружень між волокнами та шарами. Досліджено вплив геометрії різального інструменту, режимів різання та особливостей структури PLA-матеріалу на якість обробленої поверхні. Проведено експериментальні випробування різних способів постоброблення: точіння, фрезерування, свердління, шліфування. Отримані результати підтверджують необхідність обмеження зусиль різання та використання гострозаточених інструментів. Запропоновано практичні рекомендації щодо оптимізації постобробки виробів FDM-друку. Зазначено перспективи подальших досліджень, зокрема в напрямі врахування реологічних властивостей матеріалів.