3D-ПРОЕКТУВАННЯ ПОРИСТИХ ЛИВАРНИХ МОДЕЛЕЙ В ПРОГРАМІ RHINOCEROS

Анотація

Анотація. Впровадження в ливарне виробництво 3D-друку дозволяє з цифрових креслень ливарних моделей виготовляти металеві виливки нерідко зі складною геометрією, які було б складно або неможливо виготовити іншими методами. Особливо 3D-друк вигідний для лиття металу за моделями, що газифікуються (ЛГМ), в якому застосовують разові пінополімерні моделі, які випаровуються в піщаній формі від тепла металу, що заливається в цю форму. При виготовленні і застосуванні для ЛГМ-процесу легковагих друкованих моделей, що за об’ємною вагою та газотвірністю приближаються до типових моделей з пінополістиролу, методи конструювання пористих вентильованих моделей та оптимізації процесу газифікації друкованих матеріалів запропоновано реалізувати за допомогою нових алгоритмів проектування легковагих конструкцій, які інтегровані у діюче програмне забезпечення для тривимірного моделювання, зокрема у програму Rhinoceros. В роботі досліджено і випробувано недавно створений компанією Spherene Inc. алгоритм проектування 3D-друкованих конструкцій стосовно друкування ливарних моделей низької об’ємної ваги, призначених для ЛГМ-процесу. Цей алгоритм є прикладом новаторського впровадження в діючу програму тривимірного моделювання досягнень прикладної математики в галузі теорії тривимірних періодичних мінімальних поверхонь. Виконані нами перші приклади цифрового моделювання макропористих ливарних моделей для їх друку підтвердили доступність використання алгоритму від компанії Spherene Inc. і гармонійного включення пор чи порожнин сферопохідної конфігурації (які компанія називає «spherenes») в їх конструкцію як з можливістю підтримання їх достатньої міцності при мінімальній масі моделей, так і для друкування відкритих (трансляційних) пор заданої орієнтації для суцільної вентиляції і відкачування газів вакуумом ливарної форми.