На фото: Внешний вид некоторых тестовых образцов после тестирования.
Сотрудники научно-исследовательской лаборатории механики биосовместимых материалов и устройств Пермского Политеха изучили поведение материала PEEK (полиэфирэфиркетон), созданных в процессе 3D-печати, и предложили параметризованный алгоритм расчета нестационарных температурных полей и напряженно-деформированного состояния изделий из PEEK при их изготовлении методом наплавления. По мнению ученых, алгоритм позволит лучше контролировать процесс 3D-печати. Результаты исследования опубликованы в журнале Applied Sciences.
«Результаты эксперимента показали, что свойства PEEK приводят к отклонению расчетных результатов от экспериментальных, которые содержатся в литературных источниках. Также мы выявили, что наилучший способ численного описания — это применение контактных конечных элементов. Они дают более точное решение и позволяют учитывать прилипание между основанием выращиваемой конструкции и подложкой. Кроме того, исследование помогло определить степень детализации, которой достаточно для получения решения приемлемой точности, что позволяет сократить вычислительные затраты», — рассказал научный сотрудник ПНИПУ Александр Осколков.
Исследование ученых позволит улучшить качество соединения между слоями материала, а также обеспечить стабильность получаемой формы образцов. Эти усовершенствования сделают доступной 3D-печать крупногабаритных изделий, предметов сложной геометрической формы, в том числе из высокотехнологичных материалов, таких как PEEK (полиэфирэфиркетон), PEKK (полиэфиркетонкетон), PEI (полиэфирэмид) и термопластичных композиций, востребованных в протезировании и авиастроении.
Напомним, что научно-исследовательская лаборатория механики биосовместимых материалов и устройств была создана по программе Мегагрантов в 2021 году и функционирует под руководством ученого мирового уровня в области прикладной математики и механики Вадима Зильбершмидта.
Читать подробнее: Исследование ученых Пермского политеха поможет лучше контролировать процесс 3D-печати, Пресс-служба Пермского политеха, 28.06.2023
