Моделювання точності друку 3D принтера

Анотація

Метою роботи є дослідження факторів що впливають на розмірну точність 3D – друку  та визначення розмірності даної похибки, що дозволить виконувати необхідну корекцію розмірів деталі для певної марки пластику.

На розмірну точність друкованих деталей впливає багато факторів, зокрема  висота шару (h, мм), швидкість друку (V, мм/с), кількість ліній стінки (n), усадка тощо [1, 2, 3, 4]. В ході даної роботи було розглянуто вплив лише трьох факторів (h, V, n); термічне розширення та наступна усадка матеріалу не розглядається, оскільки за її впливу складно адекватно оцінити вплив решти факторів.

Для побудови залежностей похибки використано регресійний аналіз.  Для проведення досліджень вибрано робастний план на основі рівномірно розподілених в багатовимірному просторі псевдовипадкових ЛП_τ  чисел. Такий вибір ґрунтується на двох (із багатьох) перевагах  цього виду планів: можливість їх добудови без втрати попередніх досліджень і їх властивість бути одночасно планами для пошуку оптимальних умов.

В результаті побудовані адекватні, інформативні, структурно і обчислювально стійкі моделі. Домінуючими є лінійні залежності, що спостерігається як з аналізу часток впливу, які пояснюють окремі фактори, так і з маргінальних поверхонь відгуку.

Висновки.

1. За проведеним експериментом побудовані регресійні моделі, які описують залежність відхилення від номіналу по трьом координатам від висоти шару (h, мм), швидкості друку (V, мм/с) і кількості ліній стінки (n). Моделі мають добрі статистичні характеристики (інформативні, адекватні, структурно і обчислювально стійкі).

2. Виконано аналіз структури моделей, з якого випливає, що основний вклад в відхилення визначається лінійними складовими факторів, що спрощує керування відхиленнями.

3. Проведена багатокритеріальна оптимізація за експериментальними даними, яку дозволяє вибраний план експерименту, для пошуку значень факторів, які забезпечують мінімальне відхилення при даній області експерименту (факторного простору) .