Повсеместное использование 3D-печати позволило попробовать распечатать что-нибудь полезное с высокими требованиями к геометрии и атмосферостойкости.
Данная статья о целесообразности использования данной технологии для изготовления высокоточной модели и анализ её поведение во времени.
Введение
Оценивать свойства я решил критического сопла Вентури, диаметр критического сечения которого точно соответствует определенному расходу. На сегодняшний день критические сопла являются идеальными дозаторами и используются во всех первичных эталонных установка расхода газа.
Материал — пластик ABS; Свойства ABS-пластика
Точность печати — 150 микрон.
Для определения расхода использовалась установка «ЭУ-3», находящаяся в составе Государственного первичного эталона единиц объемного и массового расходов газа ГЭТ 118-2006, с расширенной неопределенностью 0,11% (k=2).
Рабочая среда – воздух, продолжительность эксперимента: 76 дней.
Предполагаемый расчётный расход по чертежу – 10 м3/ч.
Ожидания
Сужающее устройство проектировалось с тороидальной горловиной, для проверки способности распечатанного сопла иметь такие же особенности как и у высокоточных дорогостоящих изделий, выполненный на станках с ЧПУ. Разница стоимости изготовления на порядок меньше.
Чем точнее изготовлена поверхность, тем меньше энергетические потери для создания перепада давления.
В общем природный баланс прекрасно соблюдается: затратился при производстве — сэкономил в использовании.
Реалии
Сопло получилось ребристым, с ярко выраженными ступеньками в горле. Цвет пластика — серый.
И, конечно, оно пропускало воздух из всех возможных мест (структура слоев была такой). А кто вообще обещал герметичность, почесав затылок подумал я?
Были проведены мероприятия для устранения негерметичности сопла и приданию поверхности глянца
Бессмысленно испачкав изделие пластилином, почему-то подумал что он исправит ситуацию забив собой щели, вспомнилась статья Доступная технология сглаживания объектов 3D печати.
Сглаженные белки выглядели отлично. Попробую…
Спустя день
Поверхность значительно преобразилась в лучшую сторону. Вообще, тут можно долго экспериментировать подбирая время, направление и расположение модели в ёмкости с парами. Мне не хотелось сразу получать больших деформаций, поэтому я часто проверял ход процесса и перестраховывался.
Промежуточная цель была достигнута и модель уже не сифонила.
Воздержитесь от нагрузок на модель в течении первой недели.
Я трое суток «сушил» изделие под вентилятором, а следы от ногтя всё ещё оставались на поверхности.
В течении последующих 76 дней диаметр горловины изменялся в положительную сторону и до сих пор плывет по одному ему известному курсу.
Сопло так и не вышло на расчётный объемный расход из-за «оплавления» стенок горла сужающего устройства, что привело к уменьшению критического сечения. Общие пропорции сохранились.
Заключение
1. Печать модели, геометрия которой нормируется, пластиком ABS на 3D принтерах струйного типа не целесообразна.
2. Модель получилась негерметичная. Без дополнительной обработки её невозможно использовать. А после обработки – изменение геометрии во времени отрицательно сказывается на геометрических параметрах.
3. Для полного затвердевания требуется ~3 недели в хорошо проветриваемом помещении
4. Белки получаются отлично.
Автор: fenimor
