ОБҐРУНТУВАННЯ КОНСТРУКЦІЇ СОПЛА ЕСТРУДЕРА 3D-ПРИНТЕРА, ЩО ВИКОРИСТОВУЄ ГРАНУЛИ ТА ПОДРІБНЕНІ ЧАСТКИ ПОЛІМЕРУ В ЯКОСТІ ВИХІДНОЇ СИРОВИНИ

Анотація

В статті наводиться визначення екструзії як безперервного процесу переведення твердого сипучого полімеру у в’язкоподібний стан з подальшим продавлюванням його через формувальний інструмент. Наголошується на тому, що екструдери представляють собою один з найбільш перспективних видів устаткування для переробки полімерних матеріалів та застосовуються в різних галузях промисловості, зокрема і в 3D-друку. Акцентується увага на тому, що однією з важливих частин кожного екструзійного агрегату є екструзійна головка. Вона є основним інструментом, що задає кінцеву форму екструдованих виробів. Наголошується на тому, що сопло екструдера має суттєвий вплив на якість 3D-друку. Виділено чотири параметри, що характеризують сопло: його зовнішній розмір, внутрішня будова, діаметр отвору для видавлювання полімеру та матеріал, з якого його виготовлено і детально розглянуто кожен. Наведено основні фізико-механічні властивості сопел, виготовлених з різних матеріалів. На основі проведеного огляду розроблено класифікацію сопел. Наведено формулу для визначення об'ємної продуктивності екструдера 3D-принтера залежно від конструкції його зони дозування та опору сопла. Наведено вираз для визначення загального коефіцієнту опору сопла, який визначається як сума коефіцієнтів опору окремих простих за геометрією ділянок його внутрішньої будови. Запропоновано застосувати в екструдері 3D-принтера, що використовує гранули чи подрібнені частки полімеру в якості вихідної сировини конструкції сопел для 3D-принтерів, що друкують філаментом. З їх використанням розроблено та запропоновано нову конструкцію насадки для шнекових екструдерів. На основі проведеного аналізу внутрішньої будови сопел для 3D-принтерів, що друкують філаментом та формуючих пристроїв обладнання для переробки пластмас, розроблено та наведено конструкцію насадки екструдера з використанням дорна.