У результаті виконання дисертаційної роботи було розв’язано актуальну науково-технічну задачу удосконалення обладнання тривимірного друку для виготовлення деталей та виробів легкої промисловості. Зв`язок роботи з науковими програмами, планами, темами. Один із розділів роботи виконаний у рамках договору про творчу співдружність між ПП «Кредо» та Хмельницьким національним університетом: «Розробка обладнання для рециклінгу полімерних відходів взуттєвого виробництва» (№ 02-2021ТС, 0121U110126). Об’єктом дослідження є процеси тривимірного друку при виготовлені деталей та виробів легкої промисловості. Предметом дослідження є шнековий екструдер обладнання тривимірного друку для виготовлення деталей та виробів легкої промисловості. Метою дисертаційної роботи є удосконалення обладнання тривимірного друку за рахунок встановлення шнекового екструдера, що використовує гранули чи подрібнені відходи полімерів у якості вихідної сировини для виготовлення деталей та виробів легкої промисловості. Наукова новизна одержаних результатів полягає в наступному: вперше експериментально отримано регресійні рівняння, що враховують залежність об’ємної продуктивності шнекового екструдера від основних параметрів: діаметра подрібнених полімерних відходів, частоти обертання шнеку та температури плавлення полімеру для двох видів пластиків – ABS та TPU, що дає змогу оптимізувати процес виготовлення деталей та виробів легкої промисловості; отримав подальший розвиток аналітичний метод визначення основних параметрів шнекового екструдера обладнання тривимірного друку, який включає розрахунок коефіцієнта опору сопел, об’ємної продуктивності, тиску в шнековому каналі, потужності приводу, що дає можливість оптимізації конструктивних елементів екструзійного устаткування; розроблено нову систему охолодження шнекового екструдера обладнання тривимірного друку з використанням теплового бар’єру і повітряного обдуву та досліджено у програмному середовищі SolidWorks Simulation розподіл температур в різних його зонах, що запобігає перегріву полімерного матеріалу в завантажувальному бункері та підтримує стабільність процесу виготовлення деталей і виробів; експериментально здійснено дослідження характеристик подрібнених полімерних відходів, як вихідної сировини для шнекового екструдера обладнання тривимірного друку, та побудовано регресійну модель залежності насипної густини від діаметра часток, які є важливими для розрахунку тиску в зоні живлення екструдера. Практичне значення одержаних результатів полягає у використанні удосконаленого обладнання тривимірного друку на підприємствах легкої промисловості та на фірмах, що спеціалізуються на продажі та сервісному обслуговуванні швейного устаткування. У вступній частині представлено комплексний огляд дослідження, який включає обґрунтування актуальності теми, визначення цілей та задач, а також зв’язок роботи з науковими планами, програмами та темами. Сформульовано мету, об’єкт і предмет дослідження, описано наукову новизну та практичне застосування результатів роботи. У першому розділі здійснюється аналіз сучасного стану та перспектив застосування технологій тривимірного друку в легкій промисловості. У другому розділі розглядаються ключові характеристики шнекового екструдера обладнання тривимірного друку, включаючи детальний аналіз його основних параметрів в зонах живлення та дозування. Наводяться формули визначення об’ємної продуктивності екструдера. Наводиться залежність для визначення потужності приводу екструдера. У третьому розділі здійснюється удосконалення обладнання тривимірного друку з шнековим екструдером для переробки подрібнених полімерів. Розроблено та виготовлено шнековий екструдер, синхронізовано його роботу із обладнанням тривимірного друку. Досліджено систему охолодження шнекового екструдера. В четвертому розділі здійснюється визначення експериментальним шляхом фізико-механічних властивостей подрібнених полімерних відходів. Виводяться регресійні рівняння об’ємної продуктивності в залежності від діаметра подрібненого полімеру, частоти обертання шнеку та температури плавлення пластику. В п’ятому розділі проводяться експериментальні дослідження фізико-механічних характеристик зразків, виготовлених за допомогою обладнання об’ємного друку із подрібнених полімерних відходів. Наводяться шляхи та приклади його застосування для створення деталей та виробів легкої промисловості. У додатках наведено: наукові публікації, в яких відображено основні наукові результати роботи; відомості про апробацію результатів дисертації; патент та акти про впровадження результатів роботи. Ключові слова: легка промисловість, тривимірний друк, 3D-принтер, шнековий екструдер.

Постачальник даних: УкрІНТЕІ (Український Інститут науково-технічної експертизи та Інформації)

  Завантажити автореферат