Abstrakt

Drukowanie 3D to technologia wytwarzania fizycznego obiektu poprzez nanoszenie kolejnych warstw materiału. W pracy zaprezentowano szereg badań eksperymentalnych i numerycznych, mających na celu zbadanie wpływu ułożenia włókien wydruku na jego własności mechaniczne. Analiza otrzymanych wyników prowadzi do wniosku, że wytrzymałość wydruku uzależniona jest od wielu parametrów druku, takich jak wysokość warstwy, kąt ułożenia włókien, orientacja wydruku w przestrzeni drukarki. Opracowano 3 modele numeryczne wydruków. Na szczególną uwagę zasługuje innowacyjny sposób budowy modelu belkowego bazującego na idei metody sztywnych elementów skończonych (SES). Przeprowadzona analiza g-codu oraz struktury wypełnienia wydruku 3D pozwala na jego bezpośrednią konwersję w liniowy model geometryczny. Poprawność modeli numerycznych została potwierdzona walidacją modeli numerycznych z badaniami eksperymentalnymi. W aspekcie aplikacyjnym, sprawdzono możliwość zastosowania metody FDM jako technologii do produkcji przekładek stosowanych w oknach podwodnych. Przeprowadzone w ramach pracy badania potwierdziły dużą zbieżność pomiędzy modelami numerycznymi i badaniami eksperymentalnymi przeprowadzonymi na obiektach materialnych. Przeprowadzona analiza numeryczna wykazała, że najlepszym materiałem na przekładki pod względem wytrzymałości doraźnej szkła są wydruki 3D.

Autor (1)