3D-ПРОЕКТУВАННЯ ПОРИСТИХ ЛИВАРНИХ МОДЕЛЕЙ В ПРОГРАМІ RHINOCEROS
DOI:
https://doi.org/10.31649/1999-9941-2024-59-1-119-126Ключові слова:
3D-технології, 3D-друк, програмне забезпечення, ливарна модель, газифікація моделі, spherenes, ЛГМАнотація
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.
Посилання
N. D. Rasmussen, "A Digital Revolution is Tranforming Foundries Worldwide", Foundry Management & Technology. Jan./Feb., рр. 27-28. 2024.
В. C. Дорошенко, О. Б. Янченко, "Застосування комп’ютерних систем для проектування та 3D-друку ливарної моделі з вентиляційними каналами в її стінках", Інформаційні технології та комп’ютерна інженерія, № 3, с. 53-58. 2023.
Industry 4.0: How to navigate digitization of the manufacturing sector. McKinsey Digital. [Online]. Available: https://www.mckinsey.de/files/mck_industry_40_report.pdf. Accessed on: 2015.
S. Hendrixson, "Metamaterial With Geometry Derived From Spheres", Additive Manufacturing. May, р. 40. 2024.
Meeks. William H. The Theory of Triplly Periodic Minimal Surfaces. Indiana University Mathematics Journal. 39, no. 3, рp. 877-936. 1990.
Triply-periodic minimal surfaces. [Online]. Available: https://schoengeometry.com/e-tpms.html.
П. Б. Калюжний, В. С. Дорошенко, О. В. Нейма, "Лиття за комбінованими полімерними моде-лями, що газифікуються", Процеси лиття, № 2, с. 49-55. 2023.
І. А. Шалевська, О. В. Нейма, С. О. Кротюк, В С. Дорошенко, "Спосіб лиття металу за 3D-друкованими моделями, що газифікуються у вакуумованих формах з сипкого піску", заявка України u202305216. МПК8 В22 С7/02, B22C 9/04. 3.11.2023.
В. C. Дорошенко, П. Б. Калюжний, С. В. Коломійцев, "Приклади 3D-технологій виробництва металовиробів і полімерних моделей", Процеси лиття, № 4, с. 48- 54. 2021.
References
N. D. Rasmussen, "A Digital Revolution is Tranforming Foundries Worldwide", Foundry Management & Technology. Jan./Feb., рр. 27-28. 2024.
V. S. Doroshenko, O. B. Yanchenko, "Application of computer systems for designing and 3D printing of a foundry pattern with ventilation channels in its walls", Information technologies and computer engineering, No. 3, pp. 53-58. 2023.
Industry 4.0: How to navigate digitization of the manufacturing sector. McKinsey Digital. [Online]. Available: https://www.mckinsey.de/files/mck_industry_40_report.pdf. Accessed on: 2015.
S. Hendrixson, "Metamaterial With Geometry Derived From Spheres", Additive Manufacturing. May, р. 40. 2024.
Meeks. William H. The Theory of Triplly Periodic Minimal Surfaces. Indiana University Mathematics Journal. 39, no. 3, рp. 877-936. 1990.
Triply-periodic minimal surfaces. [Online]. Available: https://schoengeometry.com/e-tpms.html.
P. B. Kalyuzhny, V. S. Doroshenko, O. V. Neyma, "Casting according to combined polymer patterns that are gasified", Casting Processes, No. 2, pp. 49-55. 2023.
Pat. Appl. u202305216 UA, IPC В22С7/02, B22C9/04, Method of metal casting according to 3D-printed patterns, which are gasified in vacuum molds from loose sand, P. B. Kalyuzhny, I. A. Shalevska, O. V. Neyma, S. O. Krotyuk, V. S. Doroshenko, Publ. 3.11.2023.
V. S. Doroshenko, P. B. Kalyuzhny, S. V. Kolomiitsev, "Examples of 3D technologies for the produc-tion of hardware and polymer patterns", Casting Processes, No. 4, с. 48- 54. 2021.
##submission.downloads##
-
PDF
Завантажень: 26