Bù đắp thiết kế hỗ trợ máy tính (CAD) thông qua mô hình co ngót trong các bộ phận sản xuất thêm

Insaf Bahnini1, Uzair Khaleeq uz Zaman2, Mickaël Rivette3, Nicolas Bonnet3, Ali Siadat3
1Research team in Engineering, Innovation, and Management of Industrial Systems (EIMIS), Faculty of Sciences and Techniques of Tangier (FSTT), University Abdelmalek Essaadi, Tétouan, Morocco
2Department of Mechatronics Engineering, National University of Sciences and Technology, Islamabad, Pakistan
3Laboratoire de Conception Fabrication Commande, Arts et Métiers ParisTech - Campus de Metz, Metz, France

Tóm tắt

Bất chấp những lợi thế mà các quy trình sản xuất thêm (AM) mang lại và số lượng ngày càng tăng của các lĩnh vực hoạt động mà chúng xuất hiện, việc áp dụng thành công của chúng hiện tại đang bị cản trở bởi các khuyết tật trong hoàn thiện bề mặt cũng như độ chính xác về kích thước và hình học. Điều này dẫn đến việc giảm khả năng sử dụng của chúng cho sản xuất hình dạng chính xác, do đó, yêu cầu phải đánh giá hiệu suất của chúng. Xét đến nhận thức này, bài báo này đề cập đến việc mô hình hóa độ lệch trong mặt phẳng của sự co ngót vật liệu xảy ra trong quy trình tạo hình bằng phương pháp nén nóng (FDM). Để đạt được mục tiêu này, hai mô hình đã được phát triển, một cho hình tròn và một cho hình vuông. Mục tiêu là trước tiên hiểu hành vi lệch lạc, sau đó so sánh nó với dữ liệu thực tế trích xuất từ một bộ phận thử nghiệm để tìm ra tỷ lệ mà sự co ngót sẽ được bù đắp, và cuối cùng dựa trên kết quả thu được, tệp CAD sẽ được điều chỉnh. Các kết quả thực nghiệm cho thấy tính hiệu quả của phương pháp đã áp dụng và khả năng của các mô hình phát triển để bù đắp cho sự lệch lạc.

Từ khóa

#sản xuất thêm #co ngót #hoàn thiện bề mặt #mô hình hóa #CAD #quy trình FDM

Tài liệu tham khảo

Bahnini I, Rivette M, Rechia A, Siadat A, Elmesbahi A (2018) Additive manufacturing technology: the status, applications, and prospects. Int J Adv Manuf Technol 97(1–4):147–161 Huang Q, Nouri H, Xu K, Chen Y, Sosina S, Dasgupta T (2014) Predictive modeling of geometric deviations of 3d printed products – a unified modeling approach for cylindrical and polygon shapes, 2014 IEEE International Conference on Automation Science and Engineering (CASE). https://doi.org/10.1109/CoASE.2014.6899299 Huang Q, Zhang J, Sabbaghi A, Dasgupta T (2015) Optimal offline compensation of shape shrinkage for three dimensional printing processes. IIE Trans 47(5):431–441. https://doi.org/10.1080/0740817X.2014.955599 Luan H, Grasso M, Colosimo BM, Huang Q, Angeles L (2019) Prescriptive data-analytical modeling of laser powder bed fusion processes for accuracy improvement. J Manuf Sci Eng 141(1):011008 (13 pages). https://doi.org/10.1115/1.4041709 Sames WJ, List FA, Pannala S, Dehoff RR, Babu SS (2016) The metallurgy and processing science of metal additive manufacturing. Int Mater Rev 61(5):315–360. https://doi.org/10.1080/09506608.2015.1116649 Tong K, Lehtihet EA, Joshi S (2003) Parametric error modeling and software error compensation for rapid prototyping. Rapid Prototyp J 9(5):301–313 Tong K, Joshi S, Lehtihet EA (2008) Error compensation for fused deposition modeling (FDM) machine by correcting slice files. Rapid Prototyp J 14(1):4–14. https://doi.org/10.1108/13552540810841517 Xu L, Angeles L, Sabbaghi A (2013) Shape deviation modeling for dimensional quality control in additive manufacturing. ASME 2013 International Mechanical Engineering Congress and Exposition 66329: V02AT02A018 (6 pages). https://doi.org/10.1115/IMECE2013-66329 Zhu Z, Keimasi S, Anwer N, Mathieu L, Qiao L (2016) Review of shape deviation modeling for additive manufacturing. In International Joint Conference on Mechanics, Design Engineering & Advanced Manufacturing (JCM 2016) (pp. 205–241). Catane, Italy: Springer. https://doi.org/10.1007/978-3-319-45781-9_25 Zhu Z, Anwer N, Mathieu L (2017) Deviation modeling and shape transformation in design for additive manufacturing. Procedia CIRP 60:211–216. https://doi.org/10.1016/j.procir.2017.01.023 Zhu Z, Anwer N, Mathieu L (2018) Shape transformation perspective for geometric deviation modeling in additive manufacturing. Procedia CIRP 75:75–80. https://doi.org/10.1016/j.procir.2018.04.038