Изучение проницаемости изделий гироидной структуры, изготовленных по аддитивной технологии 3D-печати термопластичным полимером

Cover Page

Cite item

Full Text

Open Access Open Access
Restricted Access Access granted
Restricted Access Subscription Access

Abstract

Впервые исследована зависимость пористости (степени заполнения) от проницаемости гироидной структуры на установке для фильтрационных свойств. Изготовлены образцы с использованием систем автоматизированного проектирования и 3D-притера. Также показана анизотропность проницаемости гироидной структуры в различных направлениях.

Full Text

Restricted Access

About the authors

В. Б. Демьяновский

Институт проблем нефти и газа Российской академии наук

Email: asd@ipng.ru
Russian Federation, 119333, Москва, ул. Губкина, 3

Д. A. Каушанский

Институт проблем нефти и газа Российской академии наук

Email: asd@ipng.ru
Russian Federation, 119333, Москва, ул. Губкина, 3

A. С. Дрозд

Институт проблем нефти и газа Российской академии наук

Author for correspondence.
Email: asd@ipng.ru
Russian Federation, 119333, Москва, ул. Губкина, 3

References

  1. Ляпков А.А. Полимерные аддитивные технологии: учебное пособие. Томск: Изд-во Томского политех. ун-та, 2016.
  2. ГОСТ Р 57558-2017. Аддитивные технологические процессы. Базовые принципы. Ч. 1. Термины и определения.
  3. ГОСТ Р 57558-2017. Аддитивные технологические процессы. Базовые принципы. Ч. 2. Материалы для аддитивных технологических процессов. Общие требования.
  4. ГОСТ Р ИСО/АСТМ 52950-2022. Представление и обработка данных технологического процесса.
  5. Https://ru.wikipedia.org/wiki/Система_автоматизированного_про-ектирования (дата обращения 29.05.2024).
  6. Https://ru.wikipedia.org/wiki/STL (дата обращения 29.05.2024).
  7. Https://ru.wikipedia.org/wiki/G-code (дата обращения 29.05.2024).
  8. Https://bigenc.ru/c/kristallicheskoe-sostoianie-polimerov-96ff83 (дата обращения 29.05.2024).
  9. Демьяновский В.Б. // Актуальные проблемы нефти и газа. 2022. № 4(39). С. 117.
  10. Пат. 2020/0378219 US. Способ и системы для борьбы с песком, опубл. 05.12.2020.
  11. Пат. 2808822 C1 Российская Федерация. 2022 // Институт проблем нефти и газа РАН. 2023. МПК E21B 43/08, E03B 3/18. EDN HEPQDP.
  12. Шалыгин С.В. // Молодежь. Наука. Творчество: Матер. XIX Всеросс. науч.-практич. конф. Омск: Омский гос. технич. ун-т, 2021. С. 20. EDN DBFVDE.
  13. Schoen A.H. Infinite Periodic Minimal Surfaces Without Self-Intersections. NASA Technical Note, 1970.
  14. Karcher H. The Triply Periodic Minimal Surfaces of Alan Schoen and their Constant Mean Curvature Companions. Manuscripta Math 64, 1989. P. 291.
  15. Große-Brauckmann K., Meinhard W. The Gyroid is Embedded and has Constant Mean Curvature Companions. Calc. Var 4, 1996. P. 499.
  16. Дьяченко С.В., Лебедев Л.А., Сычев М.М., Нефе дова Л.А. // Журн. технич. физики. 2018. T. 88. C. 1014.
  17. Pelanconi M., Ortona A. // Materials (Basel). 2019. V. 12. № 24. P. 4134.
  18. Крупнин А.Е., Чичаев И.А., Крашенинников С.В., Алексанян М.М., Спирин О.А., Седуш Н.Г., Чва лун С.Н. // V Национальный конгресс по регенеративной медицине: “Применение гироидных PLA-скаффолдов для замещения дефектов костных тканей”, 2022. Т. 17. № 3. С. 125.
  19. Musthafa N.H.-S., Walker J., Rahman T., Bjørkum A., Mustafa K., Velauthapillai D. // Computation. 2023. V. 11. P. 181.
  20. Ramos H., Santiago R., Soe S., Theobald P., Alves M. // Int. J. Impact. Eng. 2022. V. 164. P. 104202.
  21. Mirables R., Ranz D., Higuera S. // Study of the Application of Gyroid Structures in Cyclist Helmets. Valencia, 2021. P. 64.
  22. Simsek U., Gayir C., Kavas B., Sendur P. // II Int. Conf. on Simulation for Additive Manufacturing: “Computational and Experimental Investigation of Vibration Characteristics of Variable Unit-Cell Gyroid Structures”, 2019. P. 369.
  23. Rahmat Neda, Kadkhodapour Javad, Arbabtafti Mohammadreza // Phys. Mesomech. 2023. V. 26. № 4. P. 443.
  24. Арсентьев М.Ю., Калинина М.В., Тихонов П.А., Ковалько Н.Ю., Сычев М.М. // XVII Всеросс. молодежная науч. конф. с элементами науx. школы: “Функциональные материалы: синтез, свойства, применение”, посвященной 110-летию со дня рождения член.-корр. АН СССР Н.А. Торопова : Тез. докл. Институт химии силикатов им. И.В. Гребенщикова РАН. СПб: ЛЕМА, 2018. С. 211. EDN YUXVDF.
  25. Бурдина П.А. // Наука, образование, производство в решении экологических проблем (Экология-2022). Матер. XVIII Межд. науч.-технич. конф. Уфа: Уфимский гос. авиационный технич. ун-т, 2022. С. 124. T. 2. EDN DEDGVY.
  26. Alizadeh-Osgouei M., Li Y., Vahid A., Ataee A., Wen C. // Smart Mater. Medicine. 2021. V. 2. P. 15.
  27. Chen P., Wang H., Su J., Tian Y., Wen S., Su B., Yang C., Chen B., Zhou K., Yan C., Shi Y. // Adv. Mater. 2022. V. 34. P. 2200750.
  28. Козадаева М.П., Сурменева М.А., Сурменев Р.А., Леонова Л.А., Храпов Д.А., Панин А.В., Коптюг А.В. // Межд. конф. “Физическая мезомеханика. Материалы с многоуровневой иерархически организованной структурой и интеллектуальные производственные технологии”, посвященная 90-летию со дня рождения основателя и первого директора ИФПМ СО РАН академика Виктора Евгеньевича Панина в рамках Межд. междисциплинарного симп. “Иерархические материалы: разработка и приложения для новых технологий и надежных конструкций”. Томск: Томский гос. ун-т, 2020. С. 529.
  29. Макаренко М.С., Лештаев Д.В., Гопкало В.Н., Пиотрович А.А. // Научно-техническое и экономическое сотрудничество стран АТР в XXI веке. 2020. Т. 2. С. 366. EDN NEXPLZ.
  30. https://en.wikipedia.org/wiki/Permeability_(materials_science)# cite_note-12 (дата обращения 30.05.2024).

Supplementary files

Supplementary Files
Action
1. JATS XML
Download
2. Fig. 1. Samples of cubes with gyroid filling, manufactured using FDM technology.

Download (126KB)
Indexing metadata
3. Fig. 2. Image of the first layer of printing of the gyroid structure with fill rate parameters of 40 and 70%.

Download (389KB)
Indexing metadata
4. Fig. 3. Dependence of the permeability of a material with a “gyroid” pore space structure on the degree of filling in the Z (1), X (2) and Y (3) directions.

Download (75KB)
Indexing metadata
5. Scheme

Download (91KB)
Indexing metadata

Copyright (c) 2024 Russian Academy of Sciences