Actual Problems in Machine Building. Vol. 9. N 1-2. 2022 Materials Science in Machine Building ____________________________________________________________________ 78 Важным аспектом повышения производительности изготовления деталей является выбор оптимальной технологии. Большим потенциалом для создания изделий на основе металлонаполненных полимерных композитов обладает 3D-печать, которая в отличие от традиционных методов производства, позволяет создавать макроскопические и микроскопические детали и конструкции практически любой сложности с нуля. Металлонаполненные полимерные композиты, благодаря их функциональным свойствам, в сочетании с гибкостью аддитивного производства представляют значительный интерес в области машиностроения. Цель работы заключается в изучении различных подходов к созданию композитных материалов и рассмотрение перспектив внедрения разработанного многокомпонентного полимерного композита для получения электрических нагревателей в устройство 3Dпринтера. Теория Особенностью технологического процесса изготовления изделий из композиционных материалов является совмещение этапов создания материала и процесса формообразования, что отличает ее от технологии создания изделий из традиционных металлов и сплавов, где происходит дифференциация процессов производства заготовок и конструкций из них. В последнем случае разработка технологий осуществляется на основе уже имеющихся видов заготовок, которые обладают определенными характеристиками. У композитов характеристики можно менять в зависимости от функционального назначения, и вывод об оптимальности технологии можно сделать лишь при рассмотрении конкретных условий эксплуатации, геометрических параметров конструкции и технологии ее изготовления. Например, авторы работы [1] разработали магнитно-мягкий композит на основе акрилонитрил-бутадиен-стирола с наполнителем в виде нержавеющей стали (17-4PH). Изделие получали методом селективного лазерного спекания (Selective laser sintering – SLS), затем провели ряд испытаний, в ходе которых было выявлено, что включение частиц наполнителя вызвало заметное снижение структурной прочности по сравнению с прочностью чистого полимера и увеличение функционального магнитного отклика. Ожидается, что при более высоком содержании наполнителя композит будет проявлять более сильные магнитные свойства. В работе [2] рассматривается изготовление высокоэффективных диэлектрических конденсаторов из винилиденфторида – хлортрифторэтилена с ориентированными нанопроволоками BaTiO3 с использованием технологии 3D-печати. BaTiO3 был выбран наполнителем из-за высокой диэлектрической проницаемости и низких диэлектрических потерь. В результате экспериментальных исследований установлено, что композиты с выровненным нанопроводами обладают более высокими эксплуатационными характеристиками по сравнению с теми, у которых волокна распределены случайным образом. Эта работа свидетельствует об удобстве использования технологии 3D-печати для выравнивания одномерных неорганических наполнителей в полимерной матрице для получения диэлектриков с высокими рабочими характеристиками. Перспективным направлением исследований является разработка композиционных материалов для усовершенствования конструкции 3D-принтеров. В работе [3] описана технология получения электронагревателей на основе эластомеров, модифицированных углеродными нанотрубками, которые предназначены для обеспечения равномерного распределения температурного поля в процессе трехмерной печати, что положительно сказывается на качестве изготовляемых деталей. Такие композиты находят применение в различных областях в качестве функционального материала нагревателей, обладающих
RkJQdWJsaXNoZXIy MTk0ODM1