Авторы: В.А. Коротков, В.В. Мельников

Название статьи: Изготовление упрочняющих элементов шлифовальных инструментов на основе 3D-печати

Год: 2025, Номер: 2, Страницы: 37-46

Отрасль знаний: 2.5.5. Технология и оборудование механической и физико-технической обработки

Индекс УДК: 620.172.24

DOI: 10.26730/1999-4125-2025-2-37-46

Аннотация: Проведены исследования по оценке эффективности применения различных материалов, а также схем и режимов 3D-печати для изготовления упрочняющих элементов шлифовальных инструментов на полимерных связующих. Изготавливались и испытывались на растяжение образцы из материалов шести разновидностей: из PLA; PETG; ABS; PETG-наполненного углеродным волокном; угленаполненного полиамида 6 (нейлона) и из фотополимерной ударопрочной смолы. Изготовление производилось методами экструзионной FDM- печати и стереолитографической LCD-печати. Также применялись три схемы печати – с поперечным расположением слоев, с наклонным расположением слоев и с продольным расположением слоев относительно продольной оси образцов. Применялись стандартные режимы печати, а также с увеличенным перекрытием между слоями, уменьшенным сечением и увеличенным количеством слоев. Установлено, что при всех схемах печати наибольшим пределом прочности на растяжение обладает угленаполненный полиамид 6, армированный волокнами карбона. Предел прочности на растяжение образцов из этого материала, изготовленных по продольной схеме экструзионной 3D-печати, составляет σв=146,5÷154,4 МПа, он в несколько раз выше, чем у других испытанных материалов и сопоставим с показателями мягких металлов и сплавов, что позволяет использовать этот материал для изготовления опытных конструкций упрочняющих сеток шлифовальных кругов. Наилучшей схемой 3D-печати упрочняющих элементов является продольное формирование слоев изделия относительно направления действия растягивающих нагрузок. Увеличение перекрытия между слоями при 3D-печати на 20% и уменьшение толщины слоев и увеличение их количества в два раза позволяет дополнительно повысить прочность изделий соответственно на 17% и на 5%. Угленаполненный полиамид 6 успешно применяется в дальнейших исследованиях по нахождению оптимальной формы ячеек упрочняющих сеток для армирования шлифовальных кругов на полимерных связующих.

Ключевые слова: шлифовальные круги упрочняющие сетки экструзионная и фотополимерная 3D-печать схемы и режимы 3D-печати предел прочности на растяжение

Дата получения: 31.03.2025

Дата одобрения: 22.04.2025

Дата опубликования: 11.06.2025

ЦИТИРОВАНИЕ СКАЧАТЬ