Nội dung được dịch bởi AI, chỉ mang tính chất tham khảo
Hiệu suất toàn diện của cơ chế hỗ trợ lò xo giá rẻ cho xử lý ánh sáng kỹ thuật số
Tóm tắt
Trong sản xuất bổ sung, tách rời là một vấn đề quan trọng trong xử lý ánh sáng kỹ thuật số bề mặt bị ràng buộc. Một lực lớn hơn lực cực đại và sự gia tăng mạnh mẽ của lực làm tăng tỷ lệ thất bại trong in 3D. Nghiên cứu này đã đánh giá toàn diện hiệu suất của một cơ chế tách rời hỗ trợ bằng lò xo có chi phí thấp. Phương pháp Taguchi được sử dụng để xác nhận mối tương quan giữa các yếu tố đầu vào của cơ chế hỗ trợ lò xo (số lượng, hệ số, chiều cao làm việc, chiều cao tự do của lò xo và chiều dài cánh tay làm việc) và thu được các tham số giúp giảm thiểu lực và thời gian tách rời. So với cơ chế kéo lên và nghiêng, cơ chế hỗ trợ lò xo làm giảm sự khác biệt giữa lực tách rời tối đa và tối thiểu cho các hình dạng và diện tích hình học khác nhau lần lượt là 2.4 và 3 lần. Thêm vào đó, cơ chế hỗ trợ lò xo giải quyết các vấn đề của cơ chế kéo lên, vốn có hai đỉnh lực tách rời, và cơ chế nghiêng, vốn có sự gia tăng lực đột ngột trước khi tách rời hoàn toàn. Cuối cùng, lực tách rời của các hình dạng và diện tích hình học cụ thể đã được dự đoán bằng phương trình hồi quy tuyến tính, và tỷ lệ lỗi được duy trì trong khoảng 5%, giúp giảm đáng kể chi phí và thời gian tính toán.
Từ khóa
#tách rời #sản xuất bổ sung #xử lý ánh sáng kỹ thuật số #cơ chế hỗ trợ lò xo #phương pháp Taguchi #hồi quy tuyến tínhTài liệu tham khảo
Jandyal A, Chaturvedi I, Wazir I, Raina A, Haq MIU (2022) 3D printing–a review of processes, materials and applications in industry 4.0. Sustain Oper Comput 3:33–42
Dezaki ML, Serjouei A, Zolfagharian A, Fotouhi M, Moradi M, Ariffin MKA and Bodaghi M (2022). A Rev iew on additive/subtractive hybrid manufacturing of directed energy deposition (DED) process. Adv Powder Mat 100054
Moradi M, Aminzadeh A, Rahmatabadi D, Hakimi A (2021) Experimental investigation on mechanical characterization of 3D printed PLA produced by fused deposition modeling (FDM). Mat Res Express 8(3):035304
Ghanavati R, Naffakh-Moosavy H, Moradi M (2021) Additive manufacturing of thin-walled SS316L-IN718 functionally graded materials by direct laser metal deposition. J Market Res 15:2673–2685
Mostafa KG, Arshad M, Ullah A, Nobes DS, Qureshi AJ (2020) Concurrent modelling and experimental investigation of material properties and geometries produced by projection microstereolithography. Polymers 12(3):506
Li Y, Mao Q, Li X, Yin J, Wang Y, Fu J, Huang Y (2019) High-fidelity and high-efficiency additive manufacturing using tunable pre-curing digital light processing. Addit Manuf 30:100889
Pagac M, Hajnys J, Ma QP, Jancar L, Jansa J, Stefek P, Mesicek J (2021) A review of vat photopolymerization technology: materials, applications, challenges, and future trends of 3d printing. Polymers 13(4):598
Wang J, Das S, Rai R, Zhou C (2018) Data-driven simulation for fast prediction of pull-up process in bottom-up stereo-lithography. Comput Aided Des 99:29–42
Ding H, Dong M, Zheng Q and Wu ZL (2022) Digital light processing 3D printing of hydrogels:a minireview. Mol Syst Des Eng 7(9):1017–1029
Santoliquido O, Colombo P, Ortona A (2019) Additive Manufacturing of ceramic components by Digital Light Processing: a comparison between the “bottom-up” and the “top-down” approaches. J Eur Ceram Soc 39(6):2140–2148
Gritsenko D, Yazdi AA, Lin Y, Hovorka V, Pan Y, Xu J (2017) On characterization of separation force for resin replenishment enhancement in 3D printing. Addit Manuf 17:151–156
Pan Y, He H, Xu J, Feinerman A (2017) Study of separation force in constrained surface projection stereolithography. Rapid Prototyp J 23(2):353–361
Ambrosio D, Gabrion X, Malecot P, Amiot F, Thibaud S (2020) Influence of manufacturing parameters on the mechanical properties of projection stereolithography–manufactured specimens. Int J Adv Manuf Technol 106(1):265–277
Mostafa KG, Arshad M, Ullah A, Nobes DS, Qureshi AJ (2020) Concurrent modelling and experimental investigation of material properties and geometries produced by projection microstereolithography. Polymers 12(3):506
He H, Xu J, Yu X and Pan Y (2018) Effect of constrained surface texturing on separation force in projection stereolithography. J Manuf Sci Eng 140(9)
Jiang Y, Wang Y, He H, Feinerman A, Pan Y (2020) Constrained window design in projection stereolithography for continuous three-dimensional printing. 3D Print Addit Manuf 7(4):163–169
Wu X, Xu C, Zhang Z (2021) Flexible film separation analysis of LC. J Mat Process Technol 243:288116916
Li Y, Mao Q, Li X, Yin J, Wang Y, Fu J, Huang Y (2019) High-fidelity and high-efficiency additive manufacturing using tunable pre-curing digital light processing. Addit Manuf 30:100889
Li X, Kang X, Xiao H, Duan Y (2022) Low adhesion continuous constrained-surface projection stereolithography process based on curing degree control. Addit Manuf 54:102743
Alamdari A, Lee J, Kim M, Emon MOF, Dhinojwala A, Choi JW (2020) Effects of surface energy reducing agents on adhesion force in liquid bridge microstereolithography. Addit Manuf 36:101522
Wang JC, Ruilova M and Lin YH (2017) The development of an active separation method for bottom-up stereolithography system. In 2017 IEEE/SICE International Symposium on System Integration (SII), IEEE: 108–114
Wu X, Lian Q, Li D, Jin Z (2017) Tilting separation analysis of bottom-up mask projection stereolithography based on cohesive zone model. J Mater Process Technol 243:184–196
Wu X, Lian Q, Li D, Jin Z (2017) Tilting separation analysis of bottom-up mask projection stereolithography based on cohesive zone model. J Mat Process Technol 243:288
Jin J, Yang J, Mao H, Chen Y (2018) A vibration-assisted method to reduce separation force for stereolithography. J Manuf Process 34:793–801
Xu Y, Zhu Y, Sun Y, Jin J, Chen Y (2021) A vibration-assisted separation method for constrained-surface-based stereolithography. J Manuf Sci Eng 143(5)
Lin YS, Yang CJ (2019) Spring assisting mechanism for enhancing the separation performance of digital light process 3D printers. IEEE Access 7:71718–71729
Khadilkar A, Wang J, Rai R (2019) Deep learning–based stress prediction for bottom-up SLA 3D printing process. Int J Adv Manuf Technol 102(5):2555–2569
Yadegari F, Fesharakifard R, Barazandeh F (2021) Numerical and experimental investigation of effective parameters on separation force in bottom-up stereolithography process. AUT J Mech Eng 5(3):4–4
Gritsenko D, Paoli R, Xu J (2022) The effect of acceleration on the separation force in constrained-surface stereolithography. Appl Sci 12(1):442
He H, Yang Y, Pan Y (2018) Machine learning for modeling of printing speed in continuous projection stereolithography. In?2018 International Solid Freeform Fabrication Symposium. University of Texas at Austin
Wang J, Das S, Rai R, Zhou C (2018) Data-driven simulation for fast prediction of pull-up process in bottom-up stereo-lithography. Comput Aided Des 99:29–42
Kudo 3D. Available: https://www.kudo3d.com/. Accessed 8 Aug 2022
MiSUMi. Available: https://www.misumi.co.jp/english/. Accessed 8 Aug 2022
3DM Advanced Materials. Available:https://www.3dm-shop.com/. Accessed 8 Aug 2022
OMEGA Engineering. Available:https://www.omega.com/pptst/LC201.html. Accessed 8 Aug 2022
National Instruments. Available:http://www.ni.com/en-gb/support/model.usb-6002.html. Accessed 8 Aug 2022
Kovalenko I, Garan M, Shynkarenko A, Zeleny P, Safka J (2016) Examining the relationship between forces during stereolithography 3D printing and geometric parameters of the model. In?MATEC Web of Conferences? (Vol. 40, p. 02005). EDP Sciences
Yogesh P, Richa P, Chandrashekhar NS. and Karunakaran KP (2019) Layer separation mechanisms in DLP 3D Printing. In Advances in Additive Manufacturing and Joining. Springer, Singapore. 179–187
Zamheri A, Seprianto DRSC and Persada T (2020) The effect of parameter process 3D printer technology digital light processing to geometric of shaft. In Forum in Research, Science and Technology (FIRST). Politeknik Negeri Sriwijaya: 239–243
Putra DP, Yanis M, Seprianto D, Amrillah N and Basri H (2021) Optimization of production process parameters of DLP type 3D printer design for product roughness value. In 4th Forum in Research, Science, and Technology (FIRST-T1-T2–2020), Atlantis Press: 179–183
Yadegari F, Fesharakifard R, Barazandeh F (2021) Numerical and experimental investigation of effective parameters on separation force in bottom-up stereolithography process. AUT Journal of Mechanical Engineering 5(3):4–4