Проєктування, виготовлення та аналіз проблем лінійного пневматичного привода, повністю виконаного за технологією 3D-друку методом пошарового наплавлення

Анотація

Актуальність теми дослідження. Нині виробництво пневматичних компонентів доступне тільки в добре обладнаних виробничих підприємствах і механічних цехах. Виготовлення пневматичних компонентів для 3D-принтерів, працюючих на принципі пошарового наплавлення, дасть можливість створювати низьковартісні пневматичні приводи з новітніми властивостями. Це, у свою чергу, може збільшити швидкість та знизити вартість розробки про-
тотипів, які використовують тиск повітря як джерело живлення.
Постановка проблеми. Сьогодні економічні 3D-принтери можна знайти як на виробничих підприємствах, так і в невеликих механічних цехах і майстернях для любителів. Виготовлення надійних пневматичних компонентів, таких як пневматичні приводи, на даних машинах може бути вигідним і привести до відкриття нових можливостей їх застосування.
Аналіз останніх досліджень і публікацій. На сьогодні більшість досліджень щодо адитивного виробництва для конструювання пневматичних приводів фокусуються переважно на приводах сильфонного типу. Дослідження 3D-надрукованих класичних пневматичних приводів є недостатніми і досить часто містять лише приблизний огляд процесів проєктування та презентують функціональні прототипи без наведення та ґрунтовного вивчення конструктивних перешкод.
Виділення недосліджених частин загальної проблеми. Компоненти фірмових пневматичних приводів, виготовлені за технологією 3D-друку методом пошарового наплавлення, проявляють властивості, які мають шкідливий вплив на оптимальну роботу таких приводів. Питання полягає в тому, чи величина цього впливу є допустимою, і яким чином спроєктувати приводи без потреби послідуючої обробки всіх компонентів.
Постановка завдання. Метою цих досліджень було виготовлення раннього прототипу цілком пластикових лінійних приводів, надрукованих на 3D-принтері, без послідуючої обробки, а також попередній аналіз проблем, що виникли, для пошуку шляхів подальших досліджень у цьому напрямку.
Виклад основного матеріалу. Стаття містить описання спроб виготовлення простого прототипу повністю пластикових лінійних приводів на 3D-принтері без використання методів послідуючої обробки та визначення підґрунтя для подальших досліджень.
Висновки відповідно до статті. У цій статті представлені моделі трьох ітерацій пневматичних циліндрів, надрукованих 3D-друком методом пошарового наплавлення. Обговорені проблеми, що виникають без використання жодної постобробки компонентів та при застосуванні у конструкції тільки надрукованих 3D-друком деталей. У
заключній частині наведені конструктивні перешкоди для проектування та виробництва таких приводів.