Разработка 3D принтера на основе ЭГД экструдера, функционирующего по струйной технологии печати

РЕФЕРАТ 2 СОДЕРЖАНИЕ 4 НОРМАТИВНЫЕ ССЫЛКИ 6 ОБОЗНАЧЕНИЯ И СОКРАЩЕНИЯ 7 ВВЕДЕНИЕ 8 1 Теоретические основы процесса струйной 3D печати 10 1.1 Экструзия фотополимеров 10 1.2 Основные технология печати экспериментального 3D принтера 13 1.3 Исследование режима работы экспериментального образца ЭГД экструдера 20 1.4 Описание конструкции экспериментального образца ЭГД – экструдера 21 1.5 Области и возможность применения струйной 3D печати 23 2 Формирования состава разрабатываемого 3D-принтера 26 2.1 Выбор компонентной базы 3D-принтера 26 2.1.1 Обзор блоков для управления струйного принтера 3D на основе ЭГД – экструдера 26 3 Математическое моделирование гидродинамических процессов течения жидкости через экструдер 34 3.1 Методы и алгоритмы решения определяющих уравнений 34 3.2 Моделирование течения жидкости на выходе из экструдера 37 4 Расчет стоимости сборки экспериментального струйного 3D принтера 48 5 Особенности обеспечения безопасности жизнедеятельности при сборке и эксплуатации экспериментального 3D принтере 51 ЗАКЛЮЧЕНИЕ 55 СПИСОК ИСПОЛЬЗОВАННЫХ ИСТОЧНИКОВ 57 Приложение А Заявка на выполнение ВКР 61 Приложение Б Задание на ВКР 62 Приложение В – Календарный план 65 Приложение Г 68 Приложение Д 69 Приложение Е 75 Приложение Ж 76 ?

1. Богатырева А.Н., Юрьева В.П. «Термопластическая экструзия» 1996 г. Москва 2. Поршнев С. В. Компьютерное моделирование физических процес-сов в пакете MATLAB / М.: 2003. 593 с. 3. Стишков Ю.К., Остапенко А.А. Электрогидродинамические течения в жидких диэлектриках. Л., 1989. С. 174.4. 4. Портал для любителей и профессионалов, заинтересованных в 3D-печати и сопутствующих технологиях [Электронный ресурс] URL: https://3dtoday.ru/ ( Дата обращения : 15.01.2020). 5. Технологии 3D-печати: преимущества и недостатки [Электронный ресурс] URL: http://cyberleninka.ru/article/n/tehnologii-3d-pechati-preimuschestva-i-nedostatki/ (Дата обращения: 20.01.2020). 6. Королев Ю.И. Инженерная графика. Учебник для вузов. Стандарт третьего поколения / Ю.И. Королев, С.Ю. Устюжанина – СПб.: БХВ-Петербург, 2011 – 464 с. 7. Куликов В. П. Инженерная графика / В. П. Куликов, А. В. Кузин – М.: ФОРУМ, 2009. – 368 с. 8. Бехтерева Е. В. Себестоимость. От управленческого учета затрат до бухгалтерского учета расходов / Е. В. Бехтерева – М.: Научная книга, 2009 – 242 с. 9. Панова Н. А. Методические указания по разработке экономической части дипломного проекта. Учебное пособие / Н. А Панова, В. Б. Лукин, Н. С. Зюков – Екатеринбург: Изд-во Рос. гос. проф.-пед. ун-та, 2011 – 90 с. 10. Аниканов Д. В. Курсовой проект – «Расчёт пропускной способности системы многоканального управления струйной 3D печати» 11. А.А. Кондрашин – к.т.н., доцент, кафедра «Радиотехника, теле-коммуникации и нанотехнологии», Институт № 12, Московский авиацион-ный институт (Национальный исследовательский университет). «Перспекти-вы развития аддитивных 3D-технологий для производства изделий электронной техники». Журнал Нанотехнологии: разработка, применение — XXI век №1 за 2019 г. 12. Журнал «Современная электроника». Тенденции развития рынка аддитивных технологий в России: настольные 3D- принтеры. 13. Интернет– ресурс «Matlab». – URL: https://exponenta.ru/matlab (дата обращения : 13.05.2020). 14. Официальный сайт разработчика программного обеспечения «Mathworks». – URL: https://www.mathworks.com/products/matlab.html (дата обращения: 14.05.2020). 15. Большаков В. П. Создание трехмерных моделей и конструктор-ской документации в системе КОМПАС-3D. Практикум / В. П. Большаков – СПб.: БХВ-Петербург, 2010. – 496 С. 16. Королев Ю.И. Инженерная графика. Учебник для вузов. Стандарт третьего поколения / Ю.И. Королев, С.Ю. Устюжанина – СПб.: БХВ-Петербург, 2011. – 464 С. 17. Куликов В. П. Инженерная графика / В. П. Куликов, А. В. Кузин – М.: ФОРУМ, 2009. – 368 С. 18. Дудко О. Н. Обзор систем автоматизированного проектирования /О. Н. Дудко, А. Д. Нелюбина, Н. Ю. Кожевникова, А. Р. Хасанов // Совре-менные материалы техника и технологии. – 2015. – №2. – С. 51-54. 19. Панова Н. А. Методические указания по разработке экономиче-ской части дипломного проекта. Учебное пособие / Н. А Панова, В. Б. Лукин, Н. С. Зюков – Екатеринбург: Изд-во Рос. гос. проф.-пед. ун-та, 2011. – 90 С. 20. Морошкин В.А. Бизнес-планирование: учебное пособие / В.А. Морошкин, В.П. Буров. - 2-е изд., перераб. и доп. – М.: ФОРУМ, 2009. – 256 С. 21. Иващенко Н. П. Методические рекомендации к разработке бизнес-плана инновационного предпринимательского проекта. – М.: Экономический факультет МГУ имени М.В. Ломоносова, 2016. – 133 С. 22. Бехтерева Е. В. Себестоимость. От управленческого учета затрат до бухгалтерского учета расходов / Е. В. Бехтерева – М.: Научная книга, 2009. – 242 С. 23. Виленский П. Л. Оценка эффективности инвестиционных проектов / П. Л. Виленский, В. Н Лившиц., С. А. Смоляк М.: Дело, 2008 – 367 С. 24. Межотраслевые типовые инструкции по охране труда для работников, занятых проведением работ по пайке и лужению изделий. ТИ Р М-(075-082)-2003. – М.: Изд-во НЦ ЭНАС, 2003. – 48 С. 25. Кухин П. П. Анализ оценки рисков производственной деятельно-сти. Учебное пособие / П.П. Кукин, В.Н. Шлыков, Н.Л. Пономарев, Н.И. Сердюк. – М.: Высшая школа, 2007. – 328 С. 26. Мастрюков Б. С. Опасные ситуации техногенного характера и за-щита от них. Учебник для вузов / Б.С. Мастрюков. – М.: Академия, 2009. – 320 С. 27. Яковлев, О.В. Методические рекомендации студентам по подго-товке и написанию выпускных квалификационных работ / О.В. Яковлев, О.В. Смолина; рец. И.В Селиванова, Н.А. Сухих – Курск: КГУ, 2014. – 88 С. 28. Васильева, Р. Ш. Положение о проведении государственной ито-говой аттестации по образовательным программам высшего образования – программам бакалавриата, программам специалитета и программам маги-стратуры в ФГБОУ ВО «Курский государственный университет» / Р. Ш. Ва-сильева – Курск: КГУ, 2017. – 97 С. 29. Малафеев С.И., Дегтярев К.А. Исследование и моделирование течения вязкой жидкости в винтовом канале экструдера // Материалы VI Международной конференции по неравновесным процессам в соплах и струях (NPNJ-06). 26 июня – 1 июля 2006 г., Санкт-Петербург. – М.: Вузовская книга, 2006. – С. 237–239. 30. Малафеев С.И., Сагиров С.Н. Автоматизированная система управления экструзией полимерных материалов // Приборы и системы. Управление, контроль, диагностика. – 2010. – № 2. – С. 10–12. 31. Раувендааль К. Экструзия полимеров: пер. с англ. – СПб.: Про-фессия. 2006. – 768 с. 32. Торнер Р.В. Теоретические основы переработки полимеров (меха-ника полимеров). – М.: Химия, 1977. – 464 с.

1 Теоретические основы процесса струйной 3D печати 1.1 Экструзия фотополимеров Экструзия представляет собой непрерывный процесс, в результате ко-торого готовые изделия получаются посредством истечения капилярных струй сквозь экструзионное сопло. Экструзия, наряду с литьем пластмасс под давлением, является одним из самых популярных методов изготовления пластмассовых изделий. Экструзии подвергаются практически все основные типы полимерных материалов, как термопласты, таки и реактопласты, а также эластомеры. Экструзия понимается как физико-химический процесс, который про-текает под действием гидродинамических и электрических сил. Данный процесс представляет собой распыление жидкости на конце капилляра в множество мелких капель под действием высоковольтного электрического поля. Между соплов в котором находится жидкость и противоэлектродом, создают разность потенциалов. Электрические силы превосходят силы поверхностного натяжения и мениск, так называемое искривление свободной поверхности жидкости вследствие её соприкосновения с поверхностью твёрдого тела, вытягивается в конус, вершина при этом совершает колебательные движения и начинает делиться на заряженные капли, двигающиеся в сторону противоэлектрода.