Wyniki wyszukiwania - BazTech

1

A proposed approach to predict the longitudinal and transverse electrical conductivity of CFRP materials

Zeghdoud Zakaria, Bouloudenine Abderraouf, Latreche Mohamed El Hadi, Javaid Muhammad Sharjeel, Bouchekara Houssem Rafik El-Hana

Przegląd Elektrotechniczny

|

2026

|

R. 102, nr 2

85--92

EN

The objective of this study is to predict the longitudinal and transverse electrical conductivities of unidirectional carbon fiber-reinforced polymers through the coupling of an algebraic matrix with experimental parameters. Initially, regular hexagonal topology structures are generated for various filling rates. These structures, in conjunction with the experimental parameters of CFRP, are utilized to create a comprehensive algebraic matrix. Subsequently, two specific sub-matrices, derived from this global matrix, are employed to predict electrical conductivities. At a filling rate of 59%, the obtained longitudinal conductivity reaches a value of 37 kS/m, while the transverse conductivity is recorded as 14 S/m. These findings confirm the strong predictive computational efficiency of the algebraic matrix approach, highlighting its potential for applications in smart structures and structural health monitoring.

PL

Celem tego badania jest przewidywanie wzdłużnych i poprzecznych przewodności elektrycznych jednokierunko- wych polimerów wzmacnianych włóknami węglowymi poprzez sprzężenie macierzy algebraicznej z parametrami eksperymen- talnymi. Początkowo generowane są regularne struktury topologii heksagonalnej dla różnych szybkości napełniania. Struktury te, w połączeniu z parametrami eksperymentalnymi CFRP, są wykorzystywane do tworzenia kompleksowej macierzy algebraicznej. Następnie, dwie określone podmacierze, pochodzące z tej globalnej macierzy, są wykorzystywane do przewidywania przewodności elektrycznych. Przy stopniu wypełnienia 59% uzyskano przewodność podłużną na poziomie 37 kS/m, a przewodność poprzeczną na poziomie 14 S/m. Odkrycia te potwierdzają wysoką wydajność predykcyjną podejścia macierzowego, podkreśla- jąc jego potencjał w zastosowaniach w inteligentnych konstrukcjach i monitorowaniu stanu konstrukcji.

2

Projekt specjalnych wkładów tłumiących tłumików broni strzeleckiej wytwarzanych przyrostowo. Część III – Analizy numeryczne zaprojektowanych komór rozprężnych

Żelichowska Maja, Bogajczyk Mikołaj, Grygoruk Roman

Problemy Techniki Uzbrojenia

|

2026

|

R. 55, z. 176

59--75

PL

W ramach tego projektu przeprowadzono kompleksowe badania przepływów dla różnych zaproponowanych wariantów konstrukcyjnych, uwzględniając przy tym zdefiniowane parametry towarzyszące zjawisku wystrzału. Badania miały na celu zbieranie danych dotyczących zachowania przepływów wewnątrz wkładów tłumiących w warunkach związanych z procesem strzelania. Parametry takie jak ciśnienie, temperatura, prędkość i właściwości poszczególnych geometrii były systematycznie rejestrowane i analizowane. Otrzymane wyniki stanowiły podstawę do przeprowadzenia analizy, pozwalając na porównanie różnych wariantów konstrukcyjnych i ocenę ich skuteczności. Dodatkowo wykonane zostało porównanie zaprojektowanych wkładów dedykowanych pod wytwarzanie przyrostowe z wkładem porównawczym, którego otrzymanie możliwe jest przez dotychczasową technologię, obróbkę ubytkową. W części III zawarto wyniki analiz numerycznych zaprojektowanych komór rozprężnych za pomocą oprogramowania SolidWorks Flow Simulation.

EN

In the frame of this project the comprehensive flow studies were carried out for different design configurations taking into account the defined parameters accompanying the firing phenomenon. Tests were aimed at collecting data on the behavior of flows inside suppressor cartridges under conditions associated with the firing process. Parameters such as pressure, temperature, velocity and properties of individual geometries were systematically recorded and analyzed. The obtained results formed the basis for the analysis, allowing the comparison of different design variants and evaluation of their effectiveness. In addition, a comparison was made between the designed inserts dedicated to incremental manufacturing and a comparative insert which can be produced by the existing technology of cavity machining. Part III contains the re- sults of numerical analyses of the designed expansion chambers using SolidWorks Flow Simulation software.

3

Projekt specjalnych wkładów tłumiących tłumików broni strzeleckiej wytwarzanych przyrostowo. Część V - Symulacje numeryczne kompletnego wkładu tłumiącego wersji II

Żelichowska Maja, Bogajczyk Mikołaj, Grygoruk Roman

Problemy Techniki Uzbrojenia

|

2026

|

R. 55, z. 177

101--125

PL

W ramach tego projektu przeprowadzono kompleksowe badania przepływów dla różnych zaproponowanych wariantów konstrukcyjnych, uwzględniając przy tym zdefiniowane parametry towarzyszące zjawisku wystrzału. Badania miały na celu zbieranie danych dotyczących zachowania przepływów wewnątrz wkładów tłumiących w warunkach związanych z procesem strzelania. Parametry takie jak ciśnienie, temperatura, prędkość i właściwości poszczególnych geometrii były systematycznie rejestrowane i analizowane. Otrzymane wyniki stanowiły podstawę do przeprowadzenia analizy, pozwalając na porównanie różnych wariantów konstrukcyjnych i ocenę ich skuteczności. Dodatkowo wykonane zostało porównanie zaprojektowanych wkładów dedykowanych pod wytwarzanie przyrostowe z wkładem porównawczym, którego otrzymanie możliwe jest przez dotychczasową technologię, obróbkę ubytkową. W części V zawarto symulacje numeryczne kompletnego wkładu tłumiącego wersji II za pomocą oprogramowania SolidWorks Flow Simulation.

EN

As part of this project, comprehensive flow studies were conducted for various proposed design variants, taking into account the defined parameters accompanying the firing phenomenon. The research was aimed at collecting data on the behavior of flows inside suppressor cartridges under conditions associated with the firing process. Parameters such as pressure, temperature, velocity and properties of individual geometries were systematically recorded and analyzed. The results obtained formed the basis for the analysis, allowing the comparison of different design variants and evaluation of their effectiveness. In addition, a comparison was made between the designed inserts dedicated to incremental manufacturing and a comparative insert fabricated by the existing technology, cavity machining. Part V contains the numerical simulations of complete damping insert in version II using SolidWorks Flow Simulation software.

4

Projekt specjalnych wkładów tłumiących tłumików broni strzeleckiej wytwarzanych przyrostowo. Część IV - symulacje numeryczne kompletnego wkładu tłumiącego wersji I

Żelichowska Maja, Bogajczyk Mikołaj, Grygoruk Roman

Problemy Techniki Uzbrojenia

|

2026

|

R. 55, z. 177

23--44

PL

W ramach tego projektu przeprowadzono kompleksowe badania przepływów dla różnych zaproponowanych wariantów konstrukcyjnych, uwzględniając przy tym zdefiniowane parametry towarzyszące zjawisku wystrzału. Badania miały na celu zbieranie danych dotyczących zachowania przepływów wewnątrz wkładów tłumiących w warunkach związanych z procesem strzelania. Parametry takie jak ciśnienie, temperatura, prędkość i właściwości poszczególnych geometrii były systematycznie rejestrowane i analizowane. Otrzymane wyniki stanowiły podstawę do przeprowadzenia analizy, pozwalając na porównanie różnych wariantów konstrukcyjnych i ocenę ich skuteczności. Dodatkowo wykonane zostało porównanie zaprojektowanych wkładów dedykowanych pod wytwarzanie przyrostowe z wkładem porównawczym, którego otrzymanie możliwe jest przez dotychczasową technologię, obróbkę ubytkową. W części IV zawarto symulacje numeryczne kompletnego wkładu tłumiącego wersji I za pomocą oprogramowania SolidWorks Flow Simulation.

EN

As part of this project, comprehensive flow studies were conducted for various proposed design variants, taking into account the defined parameters accompanying the firing phenomenon. The research was aimed at collecting data on the behavior of flows inside suppressor cartridges under conditions associated with the firing process. Parameters such as pressure, temperature, velocity and properties of individual geometries were systematically recorded and analyzed. The results obtained formed the basis for the analysis, allowing the comparison of different design variants and evaluation of their effectiveness. In addition, a comparison was made between the designed inserts dedicated to incremental manufacturing and the comparative inserts made by the existing technology of cavity machining. Part IV contains the numerical simulations of complete damping insert version I using SolidWorks Flow Simulation software.

5

Przegląd badań właściwości mechanicznych elementów wytwarzanych metodami MEX

Gontarz-Kulisiewicz Małgorzata, Bernaczek Jacek

Inżynieria Materiałowa

|

2026

|

Vol. 47, nr 4

5--10

PL

Celem artykułu jest przegląd aktualnego stanu wiedzy związanego z badaniami właściwości mechanicznych elementów wytwarzanych przy użyciu wybranych metod wytwarzania addytywnego (Additive Manufacturing, AM). Omówiono najczęściej stosowane metody MEX (Material Extrusion), takie jak FDM (Fused Deposition Modeling) i FFF (Fused Filement Fabrication). Zwrócono szczególną uwagę na wpływ stosowanych metod i materiałów na wytrzymałość mechaniczną, w tym wytrzymałość na rozciąganie i skręcanie otrzymywanych elementów także części maszyn. Przeanalizowano również znaczenie parametrów procesu, orientacji wydruku, szerokości warstw oraz warunków obróbki po procesie wytwarzania dla uzyskiwanych właściwości mechanicznych. Wyzywaniem jest anizotropia właściwości wytwarzanych elementów przy użyciu metod AM, wynikająca z warstwowego charakteru budowy elementów. Przedstawiony przegląd pozwala na określenie głównych kierunków rozwoju badań związanych z właściwościami elementów wytwarzanych przy użyciu metod addytywnych, a także określa obszary wymagające dalszych prac badawczych (m.in. standaryzacja metod badawczych, powtarzalność procesu wydruku).

EN

The aim of this article is to review the current state of knowledge related to testing the mechanical properties of components manufactured using selected additive manufacturing (AM) methods. The most commonly used MEX (Material Extrusion) methods, such as FDM (Fused Deposition Modeling) and FFF (Fused Filament Fabrication), are discussed. Particular attention is paid to the impact of the methods and materials used on the mechanical strength, including tensile and torsional strength, and impact strength of the components, including machine parts. The importance of process parameters, print orientation, layer width, and post-processing conditions for the mechanical properties obtained is also analyzed. The anisotropy of the properties of components manufactured using AM methods, resulting from the layered nature of the components, poses a challenge. This review allows us to define the main directions of research development related to the properties of components manufactured using additive manufacturing methods and identifies areas requiring further research (e.g., standardization of test methods and repeatability of the printing process)

6

Surface engineering possibilities in DMLS titanium implants: strategies for enhancing biological performance

Mierzejewska Żaneta A., Stabla Vanessa Wiktoria

Engineering of Biomaterials

|

2026

|

vol. 29, no. 174

art. no. 13

EN

Direct Metal Laser Sintering has emerged as a key additive manufacturing technique for producing titanium-based biomedical implants with complex geometries and tailored porous architectures. Despite these advantages, as-built DMLS titanium surfaces exhibit limited bioactivity and insufficient antibacterial properties, which may compromise long-term clinical performance. This review provides a comprehensive and multiscale analysis of surface engineering strategies aimed at enhancing the biological performance of DMLS titanium implants. Mechanical treatments, chemical modifications, bioactive coatings, and antibacterial functionalization approaches are critically evaluated with respect to their mechanisms and biological outcomes. Particular emphasis is placed on the interplay between surface topography, chemistry, and wettability in regulating protein adsorption, cell behavior, and bacterial adhesion. The analysis highlights a fundamental trade-off between promoting osseointegration and preventing bacterial colonization, which remains a central challenge in implant design. Comparative assessment of existing methods indicates that no single modification strategy fully satisfies clinical requirements. Instead, multifunctional and hybrid surface approaches that integrate bioactive and antibacterial features demonstrate the greatest potential. Key challenges, including process variability, coating stability, scalability, and limited clinical validation, are also discussed. Future directions focus on the development of bioinstructive and stimuli-responsive surfaces, as well as the integration of data-driven optimization methods. Overall, advancing DMLS implant performance requires coordinated multiscale surface engineering combined with clinically relevant validation strategies.

7

Research on topology optimization considering anisotropy of additive manufactured structures

Feng Jiaowei, Wang Hui, Ren Xukai, Li Yan

Archives of Civil Engineering

|

2026

|

Vol. 72, nr 1

465--479

EN

The additive manufacturing process unique characteristics lead to the formation of structures with varying mechanical properties in different directions. However, current topology optimization methods often assume material isotropy, overlooking the anisotropy additive manufacturing materials. Hence, we propose a topology optimization method that accounts for additive manufacturing material anisotropy. We establish a local coordinate system to describe material anisotropy and integrate it into the SIMP variable density method, deriving the corresponding interpolation formula. The Kuhn-Tucker condition optimization criterion is applied to solve the problem, and an optimization program is developed. The method’s feasibility and effectiveness are validated through numerical examples, and we extensively discuss the impact of material anisotropy and printing direction on topology optimization results. Research demonstrates that our proposed method is adept at solving both isotropic and anisotropic topology optimization problems. Moreover, the material degree of anisotropy and printing direction significantly influence topology optimization outcomes. Accounting for material anisotropy, the maximum principal stress difference in optimization results obtained under different printing directions can reach 52.26%.

8

Multi-criteria analysis of parameter impact in large-scale robotic 3D printing

Sobaszek Łukasz, Gajdoš Ivan, Štefčák Pavol

Applied Computer Science

|

2026

|

Vol. 22, no. 2

138--147

EN

Additive manufacturing is widely used for prototyping and producing functional parts. With the growing capabilities of industrial robots, robotic additive manufacturing is becoming an attractive alternative to conventional 3D printing. Robots enable the fabrication of large-scale, structurally complex, and non-planar components that exceed the limitations of traditional printing. However, the flexibility of robotic systems comes with increased complexity in process control – particularly in the selection of appropriate printing parameters, which is critical for ensuring the quality and stability of the printed parts. This paper addresses the need for a systematic approach to parameter selection in robotic 3D printing to ensure optimal process performance and part quality. First, control software to manage and execute the printing process was developed. Secondly, the impact of changes in the industrial robot TCP's velocity and orientation on the quality of manufactured parts was investigated. Furthermore, to optimize the selection of process parameters, the TOPSIS multi-criteria decision-making method was employed. The presented approach provides a methodology for parameter selection and optimization in robotic 3D printing.

9

Rapid prototyping of optical lenses using the Isolation Forest model for anomaly detection

Korga Sylwester Tomasz

Advances in Science and Technology. Research Journal

|

2026

|

Vol. 20, no. 5

1--17

EN

The article presents the application of 3D printing technology in the production of optical lenses, which are used in fields such as mechanical engineering, computer science, and precision optics. The aim of the study was to design, manufacture, and verify the properties of transparent optical lenses made from photopolymer resins. The lenses were fabricated using stereolithography (SLA), a high-precision 3D printing method. The production process is described in detail, including the use of proprietary finishing tools that ensure precise lens processing crucial for achieving optimal optical properties. After printing, the lenses underwent finishing treatments including grinding, polishing, and UV curing, which significantly improved their optical quality. The best lenses demonstrated stable and high light transmission over a wavelength range from 380 to 1146 nm, with transmission values exceeding 90–92%. The optical properties of the lenses were assessed in a professional laboratory using a monochromator, allowing precise measurement and objective quality evaluation. A novel aspect of the study was the use of artificial intelligence in quality control. The Isolation Forest model was employed to detect anomalies in the optical transmission data, identifying 79 anomalies under incandescent light and 81 under xenon light, approximately 5% of the dataset. To better interpret the detected anomalies, SHapley Additive exPlanations (SHAP) were used to understand which features most influenced anomaly classification. Combining advanced 3D printing technology with AI-driven anomaly detection represents an innovative and promising approach to optical lens manufacturing. This integration enhances defect detection, enabling more effective quality assessment and optimization of the production process. This method offers significant potential for rapid prototyping in precision optics applications.

10

Development of a Johnson-Cook constitutive model for 316L stainless steel manufactured by wire laser metal deposition

Kiciński Radosław

Advances in Science and Technology. Research Journal

|

2026

|

Vol. 20, no. 2

470--479

EN

Additive manufacturing (AM) of metals is increasingly used in engineering applications; however, the anisotropy of mechanical properties caused by the layer-by-layer deposition process poses challenges for constitutive modelling. This study focuses on 316L stainless steel produced by Wire Laser Metal Deposition (WLMD) and aims to develop a Johnson–Cook (J–C) constitutive model suitable for numerical simulations of this material. Tensile tests were performed on specimens printed in four build orientations (0°, 45°, 90°, and cross-directional XX), and the engineering stress–strain curves were converted into true stress–strain data. Young’s modulus, yield strength (Re₀.₂), ultimate tensile strength (UTS), and strain at UTS were determined for each orientation. The results demonstrated pronounced anisotropy: UTS ranged from ~610 MPa (90°) to ~660 MPa (0°), while total elongation varied between 28% and 37%, depending on the build direction. Based on the true stress–strain data, simplified J–C parameters (A, B, n) were identified for each orientation, achieving a high quality of fit (R² > 0.97). The findings confirm that build orientation significantly influences the mechanical response of WLMD-processed 316L, and that direction-dependent J–C parameters are necessary for reliable finite element (FE) simulations. The proposed model provides a foundation for more advanced constitutive descriptions, including strain-rate and temperature effects.

11

Comparison of measurement techniques for evaluating the quality of 3D printed products using the analytic hierarchy process

Wojnowski Jacek, Sawa Agnieszka

Advances in Science and Technology. Research Journal

|

2026

|

Vol. 20, no. 5

33--53

EN

The aim of this study is to demonstrate that popular measurement techniques – visual inspection, mechanical tools (digital calliper and steel linear ruler) and modern photogrammetry – can be used to detect shrinkage in 3D prints produced using Fused Deposition Modeling (FDM) technology. The choice of the appropriate technique can be made objectively. Measurement techniques and their interrelationships have been the subject of much discussion and numerous scientific articles. They can be described using various criteria, which are often competitive and mutually exclusive. To avoid bias when selecting the measurement method, a multi-criteria decision-making tool – the Analytic Hierarchy Process (AHP) was used. The results obtained in this study provide a quantitative decision-making framework for researchers selecting measurement methods in FDM quality control. The AHP analysis showed that decision-makers with the profile of a university researcher and lecturer tend to disregard visual inspection techniques and choose mechanical tools or photogrammetry, despite differences in the assessment of the importance of individual criteria characterising a given method. The key criteria for this profile of decision-makers were: measurement system precision (C2) and the overall ability of the technique to detect shrinkage (C8). The least important criteria were: the time-consumption of the measurement and the potential for automation of the measurement technique (C9). The analysis of weight aggregation (using a linear rule) and sensitivity analysis showed that decision-makers with the profile of a research and teaching staff can rely on the results presented in this study.

12

Physics-guided explainable surrogate framework for topology-aware local strain prediction in defect-rich additively manufactured materials

Karkadakattil Aswin

Advances in Mechanical and Materials Engineering

|

2026

|

Vol. 43, nr 1

217--238

EN

Predicting defect-driven strain localization in additively manufactured materials remains challenging because experimental datasets are often limited, expensive to generate, and characterized by complex defect topologies. Conventional machine learning models can provide accurate predictions but often lack physical interpretability and uncertainty quantification. To address these limitations, this study proposes a physics-guided and explainable surrogate learning framework for topology-aware damage evolution and localized strain prediction. The framework integrates physics-guided defect descriptors, surrogate-assisted data augmentation, Gaussian Process Regression (GPR), and SHapley Additive exPlanations-based explainable artificial intelligence (AI) to enable accurate, interpretable, and uncertainty-aware predictions under small-data conditions. Physically meaningful descriptors, including topology damage, defect concentration, inter-defect distance, heterogeneity, and damage entropy, were formulated to capture nonlinear defect interactions governing localized deformation. The proposed GPR model achieved an R² of 0.895, with a mean absolute error (MAE) of 0.017 and root mean square error (RMSE) of 0.020, outperforming the benchmark XGBoost model (R² = 0.794, MAE = 0.031, RMSE = 0.041). Explainability analysis identified heterogeneity and topology damage as the dominant factors influencing strain localization. The proposed framework provides a computationally efficient, physically interpretable, and uncertainty-aware approach for defect-sensitive strain prediction, supporting reliable small-data modelling and future digital twin applications in additive manufacturing.

PL

Prognozowanie lokalizacji odkształceń wywołanych defektami w materiałach wytwarzanych przyrostowo pozostaje trudne, ponieważ zbiory danych eksperymentalnych są często ograniczone, kosztowne w generowaniu i charakteryzują się złożonymi topologiami defektów. Konwencjonalne modele uczenia maszynowego mogą dostarczać dokładnych prognoz, ale często brakuje im fizycznej interpretowalności i oceny niepewności. Aby rozwiązać te ograniczenia, w niniejszym artykule zaproponowano sterowany fizyką zastępczy model uczenia się ewolucji uszkodzeń z uwzględnieniem topologii i przewidywania odkształceń. Model ten integruje deskryptory defektów sterowane fizyką, rozszerzenie danych z wykorzystaniem modelu zastępczego, regresję procesów gaussowskich oraz wyjaśnialną sztuczną inteligencję opartą na modelu Shapley’a tak, aby umożliwić dokładne, interpretowalne i uwzględniające niepewność prognozy w warunkach małej ilości danych. Deskryptory sterowane fizyką, obejmujące uszkodzenia topologiczne, koncentrację defektów, odległość między defektami, heterogeniczność i entropię uszkodzeń, zostały sformułowane w celu uchwycenia nieliniowych interakcji defektów wywołanych zlokalizowanym odkształceniem. Proponowany model regresji procesu gaussowskiego osiągnął R² na poziomie 0,895, średni błąd bezwzględny (MAE) 0,017 i pierwiastek błędu średniokwadratowego (RMSE) 0,020, przewyższając wzorcowy model XGBoost (R² = 0,794, MAE = 0,031, RMSE = 0,041). Analiza wyjaśnialności zidentyfikowała heterogeniczność i uszkodzenia topologiczne jako dominujące czynniki wpływające na lokalizację odkształceń. Proponowana metodyka zapewnia wydajne obliczeniowo, fizycznie interpretowalne i uwzględniające niepewność podejście do przewidywania odkształceń z uwzględnieniem defektów, wspierając niezawodne modelowanie oparte na małych zbiorach danych i przyszłe zastosowania cyfrowych bliźniaków w produkcji przyrostowej.

13

Framework for additive manufacturing workflow in the marine industry: Practical case study of ordering 3D printed parts from a design office

Sawa Agnieszka

Zeszyty Naukowe Politechniki Morskiej w Szczecinie

|

2025

|

nr 83 (155)

51--62

EN

Additive manufacturing technology, a relatively new and dynamically evolving field, is increasingly used in a variety of manufacturing applications. On ships operated for a long period of time, where some parts are no longer manufactured, additive technology offers a forward-looking solution for the rapid and efficient reproduction of necessary components. This paper proposes a standardized operational workflow for managing requests and orders for 3D-printed components in the maritime industry, designed to address the unique challenges faced by vessels operating in remote locations. A case study involving the reconstruction of a fastening component within the control cabinet of a ship’s safety and RPM switch unit system demonstrates the practicality of this approach. The part is successfully reproduced using a standardized workflow, which began with the collection of photographs and measurements from the ship’s crew. This data enabled the creation of a precise 3D model and the subsequent production of 180 components made from PET-G material, selected for its durability and suitability for the intended application. The standardized workflow developed in this study minimized errors, reduced processing times, and ensured that the reproduced part met operational requirements. By establishing a scalable and adaptable framework for communication between the ship’s crew, engineers, and manufacturing facilities, the workflow highlights the transformative capability of additive technologies as a practical solution for the immediate needs of modern shipping operations.

14

Technologie przyrostowe w kontekście zastosowań przemysłowych druku 3D

Chojnacka-Puchta Luiza, Sawicka Dorota, Dobrzyńska Elżbieta

Przemysł Chemiczny

|

2025

|

T. 104, nr 2

262--269

PL

Omówiono rodzaje technologii przyrostowych, potocznie zwanych drukiem 3D, których zastosowanie przemysłowe charakteryzuje się dynamicznym wzrostem. Szczególną uwagę poświęcono obecnemu wykorzystaniu technologii addytywnych w zakładach produkcyjnych, aktualnej wartości druku 3D na rynkach konsumenckich (ok. 18 mld USD w 2023 r. na rynku globalnym), a także podkreślono możliwości recyklingu materiałów wykorzystywanych w druku 3D. Zwrócono uwagę na potencjalne zagrożenia dla użytkowników druku związane ze stosowaniem różnego rodzaju materiałów.

EN

A review, with 67 refs., of the types of additive technologies, their application areas, and the current value of 3D printing in consumer market. Particular attention was paid to the use of additive technologies in manufacturing plants, and to the environmental risks and recycling possibilities of materials used in 3D printing. The safety of materials used in 3D printing was also discussed. Potential risks to printer users associated with the use of different types of materials that can cause emissions of volatile organic compounds (VOCs) and particulate matter were highlighted.

15

Improvement of the cantilever test geometry deflection measurement method to assess residual stresses in laser powder bed fusion

Hatos Istvan

Production Engineering Archives

|

2025

|

Vol. 31, Iss. 4

474--480

EN

Laser powder bed fusion (L-PBF) processes allow for the creation of advanced 3D parts that are difficult to achieve through conventional manufacturing. Defects such as part deformation are a critical issue in L-PBF and seriously affect the industrial adoption of metal additive manufacturing (AM) processes for critical applications. The research community has widely accepted the deformation measurement of known geometries, such as cantilevers or bridges, for the assessment of residual stresses. In this study, quantitative measurements are obtained using a 3D optical scanner on cantilevers with different geometries, in order to study the effect of bar thickness on deformation. Furthermore, this experimental study aims to investigate cantilever deflection measurement methods and compare the obtained deviation parameters. The findings reveal that, in case of cantilever specimens, flatness and curvature attributes measured on surface are more reliable than maximum vertical deflection. The part height plays a primordial role on the deflection, the distortion changes in inverse proportion to the cantilever’s bar thickness.

16

Design and evaluate a customized PEEK implant for large skull defect reconstruction

Shiaa Waad Q., Jabbar Rasha, Aufy Samah A.

Production Engineering Archives

|

2025

|

Vol. 31, Iss. 4

517--525

EN

Rehabilitation of the cranium's bones is considered a complicated procedure that presents a challenge to the surgical staff. Typically, the primary focus when designing an implant should involve selecting optimal design techniques and materials. Material and design should provide a strong, comfortable, simple-to-fit, and attractive implant. Therefore, this study aims to design a suitable customized PEEK implant. Initially, 3D models of the damaged region were created using interactive CAD modelling techniques. While creating the implant model used mirror-based reconstruction. Furthermore, finite element analysis was implemented to evaluate the implant's stability and structural strength. Then morphological analysis was used to assess the precision of virtual fitting. Finally, fused filament fabrication was used to manufacture it. Under simulation, the implant was subjected to a constant load of 50 Newtons and intracranial pressures. According to the simulation results, the maximum Von Mises stress was about 22.057E-2 MPa, the Von Mises strain was 5.8135E-5, and the deformation was 1.9103 µm. That means the maximum recorded stress is quite low in comparison with the material's yield strength. This reflects the ability to endure and maintain safety of the studied implant. While the morphological test showed that the exterior profile curvature contours were uniformly reconstructed, maintaining contiguity between the implant and the skull model, which indicates a suitable fit.

17

Projekt specjalnych wkładów tłumiących tłumików broni strzeleckiej wytwarzanych przyrostowo. Część I - analiza wybranych konstrukcji

Żelichowska Maja, Bogajczyk Mikołaj, Grygoruk Roman

Problemy Techniki Uzbrojenia

|

2025

|

R. 54, z. 174

77--96

PL

W ramach tego projektu przeprowadzono kompleksowe badania przepływów dla różnych zaproponowanych wariantów konstrukcyjnych, uwzględniając przy tym zdefiniowane para metry towarzyszące zjawisku wystrzału. Badania miały na celu zbieranie danych dotyczących zachowania przepływów wewnątrz wkładów tłumiących w warunkach związanych z procesem strzelania. Parametry takie jak ciśnienie, temperatura, prędkość i właściwości poszczególnych geometrii były systematycznie rejestrowane i analizowane. Otrzymane wyniki stanowiły podstawę do przeprowadzenia analizy, pozwalając na porównanie różnych wariantów konstrukcyjnych i ocenę ich skuteczności. Dodatkowo wykonane zostało porównanie zaprojektowanych wkładów dedykowanych pod wytwarzanie przyrostowe z wkładem porównawczym, którego otrzymanie możliwe jest przez dotychczasową technologię, obróbkę ubytkową. W części I zawarto analizę wybranych konstrukcji tłumików do broni strzeleckiej oraz technologii wytwarzania przyrostowego i materiałów możliwych do zastosowania w konstrukcji elementów tłumiących.

EN

As part of this project, comprehensive studies of flows were conducted for various proposed design variants, taking into account defined parameters accompanying the firing phenomenon. The research was aimed at collecting data on the behavior of flows inside suppressor cartridges under conditions associated with the firing process. Parameters such as pressure, temperature, velocity and proper ties of individual geometries were systematically recorded and analyzed. Obtained results formed the basis for the analysis, allowing the comparison of different design variants and evaluation of their effectiveness. In addition, a comparison was made between the designed inserts dedicated to incremental manufacturing and the comparative inserts fabricated by the existing technology of cavity machining. Part I contains an analysis of selected designs of silencers for small arms, and technologies of additive manufacturing, and materials which can be used in construction of silencer components.

18

Projekt specjalnych wkładów tłumiących tłumików broni strzeleckiej wytwarzanych przyrostowo. Część II – projekty kompletnych wkładów tłumiących

Żelichowska Maja, Bogajczyk Mikołaj, Grygoruk Roman

Problemy Techniki Uzbrojenia

|

2025

|

R. 54, z. 175

21--36

PL

W ramach tego projektu przeprowadzono kompleksowe badania przepływów dla różnych zaproponowanych wariantów konstrukcyjnych, uwzględniając przy tym zdefiniowane para metry towarzyszące zjawisku wystrzału. Badania miały na celu zbieranie danych dotyczących zachowania przepływów wewnątrz wkładów tłumiących w warunkach związanych z procesem strzelania. Parametry takie jak ciśnienie, temperatura, prędkość i właściwości poszczególnych geometrii były systematycznie rejestrowane i analizowane. Otrzymane wyniki były podstawą do przeprowadzenia analizy, pozwalając na porównanie różnych wariantów konstrukcyjnych i ocenę ich skuteczności. Dodatkowo wykonane zostało porównanie zaprojektowanych wkładów dedykowanych pod wytwarzanie przyrostowe z wkładem porównawczym, którego otrzymanie możliwe jest przez dotychczasową technologię, obróbkę ubytkową. W części II zawarto projekty kompletnych wkładów tłumiących.

EN

As part of this project, comprehensive flow studies were conducted for various proposed design variants, taking into account the defined parameters accompanyying the firing phenomenon. The research was aimed at collecting data on the behavior of flows inside suppressor cartridges under conditions associated with the firing process. Parameters such as pressure, temperature, velocity and properties of individual geometries were systematically recorded and analyzed. The obtained results formed the basis for the analysis, allowing the comparison of different design variants and evaluation of their effectiveness. In addition, a comparison was made between the designed inserts dedicated to incremental manufacturing and the comparative inserts made with the existing technology of cavity machining. Part II contains the complete damping insert designs.

19

Drop Tower Charpy Impact Tests of Additively Manufactured ABS Samples with Various Printing Orientations

Dziewit Piotr

Problemy Mechatroniki : uzbrojenie, lotnictwo, inżynieria bezpieczeństwa

|

2025

|

Vol. 16, Nr 4 (62)

87--102

EN

Due to its rapid development, Additive Manufacturing (AM) is a technology that could potentially replace conventional production methods. One of the most common AM techniques is Fused Deposition Modelling (FDM), which allows building layer-by-layer prototypes created in computer-aided design (CAD). Due to the layered structure of the manufactured components, it is important to assess the impact of print orientation on the properties of the finished product. Although most of the mechanical properties under quasi-static and fatigue conditions have already been described, the dynamic tests have not yet been thoroughly presented. For instance, it was identified that the raster angle significantly influences the strength properties of the tested specimens, as well as their fatigue resistance. Hence, it can be assumed that it also affects the impact response of additively manufactured specimens. This paper focuses on the mechanical response of ABS (Acrylonitrile Butadiene Styrene) samples printed in different orientations and raster angles, tested under impact conditions using the Charpy method according to ISO 179-2, with two impact directions (flatwise and edgewise). The tests were performed on unnotched samples manufactured in vertical and horizontal orientations with raster angles of 0°/-90°, 15°/-75°, 30°/-60°, and 45°/-45°. It has been observed that both printing parameters significantly affect the mechanical behaviour of the tested samples, with a difference in impact toughness of up to 50%.

PL

Ze względu na szybki rozwój, wytwarzanie przyrostowe (AM) jest technologią, która potencjalnie może zastąpić konwencjonalne metody produkcji. Jedną z najpopularniejszych technik AM jest Fused Deposition Modelling (FDM), która pozwala na budowanie warstwa po warstwie prototypów zamodelowanych w programach do projektowania wspomaganego komputerowo (CAD). Ze względu na warstwową strukturę wytwarzanych elementów ważne jest, aby ocenić wpływ orientacji druku na właściwości gotowego produktu. Chociaż większość wyników badań mechanicznych w warunkach quasi-statycznych i zmęczeniowych została już opisana, testy dynamiczne nie zostały jeszcze dokładnie przedstawione. Stwierdzono, że kąt wypełnienia ma znaczący wpływ na właściwości wytrzymałościowe badanych próbek, a także na ich odporność na zmęczenie. Można zatem założyć, że wpływa on również na reakcję dynamiczną próbek wytworzonych metodą addytywną. Niniejszy artykuł koncentruje się na reakcji mechanicznej próbek ABS (akrylonitryl-butadien-styren) drukowanych w różnych orientacjach i z różnymi kątach wypełnienia. Próbki materiałowe były badane w warunkach dynamicznych metodą Charpy'ego za pomocą młota spadowego zgodnie z normą ISO 179-2, w dwóch kierunkach uderzenia (płaskim i krawędziowym). Testy przeprowadzono na próbkach bez karbu, wytworzonych w orientacji pionowej i poziomej, przy kątach wypełnienia 0°/-90°, 15°/-75°, 30°/-60° i 45°/-45° Zaobserwowano, że oba parametry drukowania mają znaczący wpływ na zachowanie mechaniczne badanych próbek, przy czym różnica w odporności na uderzenia wynosiła nawet 50%.

20

Geometric accuracy of models made using rapid prototyping methods. Part I, Cylindrical and cuboidal elements

Gontarz-Kulisiewicz Małgorzata, Dziubek Tomasz, Sobolewski Bartłomiej

Polimery

|

2025

|

Vol. 70, nr 9

570--584

EN

The first part of the research presented in this article, related to the geometric accuracy of models made using four specific additive manufacturing methods: Material Extrusion Modeling (MEM), PolyJet Modeling (PJM), Digital Light Processing (DLP), and Direct Metal Laser Sintering (DMLS), focuses on the accuracy of rectangular and cylindrical models. For this purpose, research models were developed containing cylindrical and rectangular solids and holes in the dimensional range 0.1-10 mm. Based on the results, it was found that DMLS models are characterized by the highest geometric accuracy.

PL

Przedstawiona w niniejszym artykule pierwsza część badań, dotycząca dokładności geometrycznej modeli wykonanych czterema specyficznymi metodami wytwarzania przyrostowego: modelowania wytłaczania materiałów (MEM), modelowania PolyJet (PJM), cyfrowego przetwarzania światłem (DLP) oraz bezpośredniego spiekania laserowego metali (DMLS), koncentruje się na dokładności modeli prostokątnych i cylindrycznych. W tym celu opracowano modele badawcze zawierające bryły cylindryczne i prostokątne oraz otwory o wymiarach 0,1-10 mm. Na podstawie uzyskanych wyników stwierdzono, że modele DMLS charakteryzują się największą dokładnością geometryczną.