Wyniki wyszukiwania - BazTech

1

Analiza wybranych parametrów wytrzymałościowych żywicy RGD720

Bernaczek J., Magniszewski M., Oleksy M.

Przegląd Mechaniczny

|

2018

|

nr 11

42--46

PL

Technika PolyJet polegająca na wydruku i fotopolimeryzacji materiału modelowego jest obecnie, obok stereolitografii czy 3SP (ang. Scan, Spin And Selectively Photocure), najczęściej wykorzystywaną metodą szybkiego prototypowania opartą na optycznie czynnej żywicy. Materiały optycznie czynne oraz sposób ich przetwarzania w procesach RP (ang. Rapid Prototyping) uzależnione są od wielu czynników zewnętrznych, parametrów aparatury oraz opracowanych danych CAD/STL/RP mających bezpośredni wpływ na późniejsze właściwości modeli. Wyznaczenie oraz analiza rzeczywistych parametrów wytrzymałościowych żywicy RGD720 umożliwi zdefiniowanie obszaru aplikacji techniki PolyJet do konkretnych zastosowań. Możliwe będzie również porównanie wyników uzyskanych w badaniach z danymi technicznymi deklarowanymi przez producenta. Przeprowadzone prace badawcze w zakresie znacznie poszerzonym w stosunku do standardowej procedury uzupełniają dostępne dotychczas dane materiałowe o istotne parametry użytkowe ze względu na zastosowanie modeli.

EN

PolyJet technology, based on the printing and photopolymerization of model material, is currently, along with stereolithography or 3SP (Scan, Spin And Selectively Photocure), the most commonly used rapid prototyping method based on optically active resin. Optically active materials and their processing in RP processes (Rapid Prototyping) depend on many external factors, device parameters and CAD / STL / RP data that have a direct impact on later model properties. The determination and analysis of the real strength parameters of the RGD720 resin will enable the definition of the application area of the PolyJet technique for specific applications. It will also be possible to compare the results obtained in the tests with the technical data declared by the manufacturer. The research carried out in the area significantly expanded in relation to the standard procedure complements the material data available so far with significant functional parameters due to the use of models.

2

Torsional strength testing of machine elements manufacture by incremental technology from polymeric materials

Budzik G., Magniszewski M., Przeszłowski Ł., Oleksy M., Oliwa R., Bernaczek J.

Polimery

|

2018

|

T. 63, nr 11-12

830--832

EN

In this article the research related to the scope increase of incremental technology in machine industry is presented. Those technologies were used for the manufacture of components from polymeric materials with torque loaded such as: shafts, clutches of gear hubs and other elements of the propulsion system in which torque is transferred. To analyze the properties of the manufactured elements the original testing stand was designed and a series of preliminary torsional strength tests of the gear shaft fittings obtained using additive techniques have been carried out. On the basis of the obtained results it was stated that there is a clear influence of the printing plane in the applied incremental technologies [SLS (selective laser sintering) and FFF (fused filament fabrication)] on the torsion resistance of the obtained elements. The properties of the shafts also depend on the type of polymeric materials which they were made of.

PL

Przedstawiono badania związane ze zwiększaniem zakresu wykorzystania technologii przyrostowych w budowie maszyn. Technologie te zastosowano do wytwarzania z materiałów polimerowych elementów obciążonych momentem skręcającym, takich jak: wały, sprzęgła piasty kół zębatych i inne elementy układu napędowego, w których jest przenoszony moment obrotowy. W celu przeanalizowania właściwości wytwarzanych elementów zaprojektowano autorskie stanowisko badawcze, za pomocą którego przeprowadzono serię badań wstępnych skręcania wałków przekładni wytworzonych z wykorzystaniem technik addytywnych. Na podstawie uzyskanych wyników stwierdzono, że właściwości elementów poddanych skręcaniu wyraźnie zależą od płaszczyzny wydruku w zastosowanych technologiach przyrostowych (SLS i FFF) oraz od rodzaju materiałów polimerowych użytych do wykonania badanych elementów.

3

Properties of Photocurable Resins Used in a Process of Rapid Prototyping Components of Aircraft Structures

Bernaczek J., Budzik G., Oleksy M., Śliwa R., Mikulski P.

Machine Dynamics Research

|

2016

|

Vol. 40, No. 3

25--39

EN

This paper presents the results of photopolymers used in rapid prototyping processes exploited in manufacturing of aircraft structural components on the basis of aircraft wheel hubs prototyping methods as Jetting Systems - JS and Stereolithography - SLA. Resins used in these techniques undergo polymerization process under specified conditions to form successive layers of RP model. Depending on the type of resin, the apparatus parameters, operating modes and model setting on the working platform various properties of prototypes are obtained. Knowledge of the actual physical, chemical (gel time, curing temperature, heat resistance) and mechanical parameters (of tensile strength, modulus, toughness, etc.) of the resin allows adequate definition of conditions and size of the load for RP model on the bench and introduce relevant characteristics of the resin in aim to determine the boundary conditions in numerical modeling including finite element method. The paper presents a comparative analysis of the parameters specified by the manufacturer differing from the actual tested strength parameters of RP resin. The standard test models were prepared under certain RP process parameters used to manufacture prototypes of aircraft wheel hubs. Desirability of special materials study for programming of SLA and JS prototyping processes was demonstrated by documented achievement of very good aircraft wheel hub prototype ensuring good prototyping effect for other elements of aircraft structures manufactured using different methods.

4

Photoelastic Analysis of Stress Distribution in RP Models of Aircraft Components

Kudasik T., Budzik R., Bernaczek J., Mikulski P.

Machine Dynamics Research

|

2016

|

Vol. 40, No. 3

91--99

EN

This article presents photoelasticity tests with the application of the reflected light approach performed on models of aircraft components using the example of an aircraft wheel hub fabricated in the PolyJet rapid prototyping process. A technology of applying optically active coats on the surface of RP models was designed. A model of a wheel of a training aircraft was prepared using a PolyJet prototype of the hub, a tyre selected according to catalogue information and installation parts. The wheel was placed on a specially designed and purpose-built test rig and loaded in a series of tests prescribed by the standard for aircraft landing gear trials, i.e. loading the hub with the tyre pressure, vertical force, lateral force and an appropriate combination of forces. Model tests were performed on the basis of model similarity between the target material - an aircraft magnesium alloy - and the FC720 resin used in PolyJet. Results were presented on the surface of the wheel hub model as isochromatics reflecting tension levels in selected areas of the hub model.

5

Badania modelowe w procesie projektowania i wdrażania do produkcji odkuwek dźwigni układu sterowania śmigłowca

Śliwa R.E., Budzik G., Bernaczek J., Kudasik T.

Rudy i Metale Nieżelazne Recykling

|

2015

|

R. 60, nr 11

619--624

PL

W artykule przedstawiono badania dźwigni układu sterowania śmigłowca przeprowadzone w oparciu o model wykonany techniką szybkiego prototypowania oraz odkuwki ze stopów magnezu i aluminium. Przedstawiono proces Jetting Systems — wydruku i polimeryzacji żywicy FC720 dla modelu dźwigni oraz opracowano technologię elastooptycznej analizy rozkładu naprężeń z zastosowaniem powłoki optycznie czynnej na powierzchni modelu. Przedstawiono stanowisko badawcze na którym obciążano dźwignię JS układu sterowania śmigłowca siłą pionową w zakresie od 1200 do 3200 N doprowadzając do jej zniszczenia w okolicy sworznia na krótkim ramieniu. Na podstawie warunku podobieństwa modelowego (stosunek modułów Young’a) wyznaczono zakres obciążenia dla odkuwek ze stopów Mg i Al dźwigni. Przeprowadzono badania niszczące odkuwek, które potwierdziły wyznaczoną zależność modelową.

EN

The paper presents a study on the helicopter control system lever conducted based on a physical model obtained by rapid prototyping technique and production of magnesium and aluminium alloys forgings. The process of Jetting Systems — print and polymerization of the FC720 resin for lever model has been shown as support for developing technology using photoelastic stress distribution analysis basing on optically active coatings on the surface of the model. JS model of helicopter control system lever was loaded with vertical force in test stand within the range of 1200 to 3200 N, leading to its destruction in the area of the pin on the short arm. Basing on the condition of model similarity (the ratio of Young's modules) the load range for Mg and Al alloys forgings of lever were defined. The results of destructive tests of forgings were confirmed by obtained model relationship.

6

Wykonanie stanowiska do badań modelowych śladu styku elementów rolkowej przekładni tocznej

Bernaczek J., Sobolewski B., Warchoł S.

Mechanik

|

2015

|

R. 88, nr 12CD2

13--17

PL

Artykuł dotyczy opracowania i wykonania stanowiska do badań śladu styku śruby i rolki w rolkowej przekładni tocznej w oparciu o model wykonany techniką Jetting Systems (JS). Opracowano dane CAD/STL/RP dla elementów stanowiska z uwzględnieniem wybranej metody szybkiego prototypowania. Przedstawiono proces JS dla elementów stanowiska badawczego.

EN

The article describing developing and executions test stand for the simulation contacts between roller and bolt in thread roller screw base on the mode made by Jetting Systems (JS) rapid prototyping technique. Developed CAD/STL/RP data for taking into account that the elements was model by method by JS rapid prototyping method as well presents the process for the threaded roller screw elements.

7

Badania modelowe dźwigni układu sterowania śmigłowca

Bernaczek J., Budzik G., Kudasik T., Śliwa R.

Mechanik

|

2015

|

R. 88, nr 12CD2

9--12

PL

Artykuł prezentuje badania dźwigni układu sterowania śmigłowca. Dokonano doboru techniki szybkiego prototypowania. Przygotowano dane dla procesu RP i wytworzono prototyp dźwigni. Prototyp JS wykorzystano do wykonania modelu do analizy rozkładu naprężeń. Opracowano technologię elastooptycznej analizy w oparciu o światło odbite. Przeprowadzone badania modelowe potwierdziły właściwą konstrukcję dźwigni.

EN

This article presents research of the helicopter control system lever. Selection of the rapid prototyping technique was performed. Data for the process of RP had to be prepared and a prototype was manufactured. The JS prototype was then used to prepare the model for stress distribution analysis. Additionally, a technology for photoelastic analysis based on reflected light was developed. The study confirmed the correct lever construction.

8

The Application of VoxelJet Technology to the Rapid Prototyping Gear Cast

Budzik G., Markowski T., Kozik B., Przeszłowski Ł., Rzucidło A., Markowska O., Zaborniak M., Dziubek T., Bernaczek J., Turek P., Traciak J., Cader M., Tutak M.

Archives of Foundry Engineering

|

2014

|

Vol. 14, iss. 1 spec.

87--90

EN

The article presents the scope of application of incremental Rapid Prototyping/Rapid Tooling (RP/RT) – VoxelJet methods to the process of manufacturing casting moulds and casts of gear. The additive Rapid Prototyping methods (SL, FDM, 3DP, JS) are predominantly used for the production of models and model sets for casting moulds. The Rapid Tooling methods, such as: VoxelJet, ZCast-3DP and ProMetalRCT, enable the fabrication of casting moulds in the incremental process. The application of the RP/RT methods in cast production makes it possible to speed up the prototype preparation process. This is particularly vital with elements of complex shapes. The time required for the manufacture of the model, the mould and the cast proper may vary from a few to several dozen hours.

9

Determination of stress values based on calculation of photoelastic constants on the example of the sub-frame connection with the hull in a small training aircraft

Czaja J., Bernaczek J., Śliwa R.

Archives of Metallurgy and Materials

|

2013

|

Vol. 58, iss. 3

731--736

EN

The above paper presents the example of sub-frame connections with the hull in a small training aircraft and the results of the analysis of a selected connection using the method of reflected light. The connection model was subjected to the loads similar to those existing in a structure using various materials of the connection. Thus, photoelastic deformation image, showing the load applied on the joint was obtained. Then, for the materials used in the model, photoelastic constants were determined, which were used to estimate the stress values in the model. The analysis allowed us to determine the effect of kind and features ( mainly hardness) of the used material pads, on mechanical behavior of the elements of joint.

PL

W artykule przedstawiono wyniki analizy wybranego połączenia z wykorzystaniem metody światła odbitego na przykładzie połączenia ramy silnika z kadłubem w małym samolocie szkolno-treningowym, Model połączenia poddano obciążeniom zbliżonym do rzeczywistych występujących w konstrukcji przy zastosowaniu różnych materiałów konstrukcyjnych elementów składowych połączenia. Otrzymano obraz pól odkształceń będący odpowiedzią węzła na zadane obciążenie. Następnie dla materiałów zastosowanych w modelu wyznaczono stałe elastooptyczne, które posłużyły do oszacowania wielkości naprężeń występujących w modelu. Przeprowadzona analiza pozwoliła na określenie wpływu rodzaju i właściwości (głównie twardości ) materiału zastosowanej podkładki na zachowanie się pozostałych elementów węzła.

10

Analiza przyrostowych metod budowy modeli z proszku tytanu

Śliwa R., Budzik G., Bernaczek J.

Rudy i Metale Nieżelazne

|

2012

|

R. 57, nr 11

761-765

PL

Wytwarzanie elementów maszyn ze stopów tytanu może być realizowane z zastosowaniem przyrostowych metod szybkiego prototypowania. W artykule przedstawiona jest analiza wybranych metod szybkiego wytwarzania prototypów z proszków metali opartych głównie na dwóch procesach: selektywnego warstwowego spajania proszków metali - SLS (ang. Selective Laser Sintering) oraz selektywnego stapiania proszków metali - SLM (ang. Selective Laser Melting). Dokonano analizy poszczególnych metod RP. Przedstawiono charakterystykę materiałów modelowych oraz wykorzystywanej aparatury. Opisane zostały również wybrane parametry materiału stosowanego do wytwarzania prototypów w technologii EOSINT SLS.

EN

The production of machine parts from titanium alloys can be achieved using incremental rapid prototyping methods. The article presents an analysis of selected methods of rapid prototyping of metallic powders based mainly on two processes: selective bonding layer of metal powders - SLS (called Selective Laser Sintering) and selective alloying of metal powders - SLM (called Selective Laser Melting). An analysis of the various methods of RP was conducted. The characteristics of model materials and used equipment was presented. Chosen parameters used for manufacturing prototypes in EOSINT SLS technology were also described.

11

Obróbka numeryczna danych CAD/RP w procesie SLS EOS z zastosowaniem proszku ze stopu Ti6Al4V

Śliwa R., Budzik G., Bernaczek J.

Hutnik, Wiadomości Hutnicze

|

2012

|

Vol. 79, nr 1

62--66

PL

Prototypowanie części maszyn ze stopu Ti6Al4V może być realizowane z wykorzystaniem selektywnego warstwowego spajania proszków metali – SLS. Artykuł przedstawia proces obróbki numerycznej danych na drodze od modelu 3D-CAD do przygotowania modelu 3D-RP. Prace przeprowadzono na przykładzie technologii szybkiego prototypowania SLS z wykorzystaniem aparatury EOS Eosint M270 dla proszku tytanowego EOS Titanium Ti64.

EN

Prototyping the machine parts of Ti6Al4V alloy can be realized with the use of selective bonding layer of metal powders (called Selective Laser Sintering − SLS). The article presents the process of numerical data processing, from 3D-CAD model to the preparation of the 3D-RP model. The works were conducted on the example of SLS rapid prototyping technology with the use of the apparatus Eosint EOS M270 for titanium powder EOS Titanium Ti64.

12

Analiza pól odkształceń i naprężeń w połączeniach śrubowych z wykorzystaniem elastooptyki

Czaja J., Bernaczek J., Śliwa R.

Rudy i Metale Nieżelazne

|

2011

|

R. 56, nr 11

684-691

PL

W artykule przedstawiono sposób wykorzystania metod elastooptycznych do określenia i oceny pól odkształceń i naprężeń występujących w połączeniach śrubowych poddanych obciążeniom zmiennym na przykładzie połączenia występującego w konstrukcji lotniczej - ramy silnika z kadłubem w małym samolocie szkolno treningowym z silnikiem tłokowym oraz na przykładzie połączenia elementów mostu napędowego. Obrazy izochrom uzyskane w teście elastooptycznym światłem przechodzącym w modelu połączenia elementów mostu napędowego oraz z wykorzystaniem powłok optycznie czynnych w modelu połączenia w konstrukcji lotniczej potwierdzają wpływ geometrii (wielkości i wykonania krawędzi) i materiału (twardość) zastosowanej podkładki na zachowanie się pozostałych elementów węzła.

EN

The results of the presented work demonstrates how to use photoelastic methods to identify and assess strain and stress fields occurring in the screw joints subjected to variable loads on the t example of a call occurring in the construction of aviation - the engine frame to the hull in a small aircraft trainer - training with a piston engine, and the example of a combination of elements of the bridge drive. Images of isochroms obtained in a photoelastic test transmitted light in the model, a combination of elements of the bridge driving and using optically active layers in the model in the aircraft design confirm the influence of the geometry (size and performance edge) and material(hardness) of the applied pad on the behawior of other elements of the node.

13

The rapid prototyping of aircraft wheel hub model with the use of techniques JS, SLA, FDM

Śliwa R. E., Budzik G., Bernaczek J., Dziubek T.

Journal of KONES

|

2011

|

Vol. 18, No. 3

439-443

EN

Design work related to the implementation of new aerospace elements requires the use of 3D-CAD modelling techniques and rapid prototyping, which makes it possible to significantly accelerate the deployment of new solutions. The article presents the possibility of using some methods of rapid prototyping to produce the research model of a wheel hub forming part of the landing gear. Incremental rapid prototyping methods - JS (Jetting System), SLA (Stereolithography), FDM (Fused Depositing Modelling) - have been characterized with regard to the technology of executing a hub model, the parameters of the manufacturing apparatus, and comparing basic technical data of materials used in the analyzed processes. One of the elements of the process of prototyping was to process data in other equipment for rapid prototyping. This process consisted of the following steps: defining the parameters of model building, determining the appropriate model settings in the workspace of manufacturing equipment, editing the supporting structure, verifying the subsequent layers through the simulation of model building process, generating output numerical procedures for manufacturing equipment. Manufactured prototypes have been evaluated of dimensional accuracy with the use coordinate measuring machine. Also measured the surface roughness. Conducted studies were the basis to determine the applicability of various methods of rapid prototyping in the process of research and manufacturing aircraft wheel hub.

14

Computational methods in the SLA and FDM techniques in the process of production of an aircraft wheel hub prototype

Bernaczek J., Śliwa R. E.

Computer Methods in Materials Science

|

2011

|

Vol. 11, No. 2

418-424

EN

The rapid prototyping process was carried out on the example of an aircraft wheel hub and the key role of information operations performed at each stage was stressed. The design and its verification in a CAD system environment was completed. Parts were assembled and tested on their mutual cooperation. Basing on the model of 3D CAD a model of finite elements method was constructed and the tension distribution analysis was made. Tasks performed, supported by the CAD algorithms, made it possible to generate a finał version of the solid model. On its basis, an STL model constituting a base for the process of RP was developed and verified. Using software tools RP processes SLA and FDM were developed. The simulation of overlapping layers was carried in order to eliminate errors in the relevant physical processes. The numerical routines were generated for the apparatus : SLA 250/50 and uPrint. Prototypes of hub were made on the basis of stereolithography techniques and liquid plastic modeling. The coordinate measurements of models were carried out and errors specific to each method were analyzed.

PL

Przeprowadzono proces szybkiego prototypowania na przykładzie piasty koła samolotu podkreślając kluczową rolę operacji informatycznych wykonywanych na każdym jego etapie. Zrealizowano konstrukcję oraz jej weryfikację w środowisku systemu CAD. Dokonano złożenia części oraz sprawdzono ich wzajemną współpracę. W oparciu o model 3D CAD zbudowano model do analizy metodą elementów skończonych oraz przeprowadzono analizę rozkładu naprężeń. Wykonane zadania, wspierane przez algorytmy CAD, pozwoliły na wygenerowanie finalnej wersji modelu bryłowego. Na jego podstawie opracowano i zweryfikowano model STL stanowiący bazę dla procesu RP. Korzystając z narzędzi programowych RP opracowano procesy SLA oraz FDM. Przeprowadzono symulację nakładania kolejnych warstw celem wyeliminowania błędów we właściwym procesie fizycznym. Wygenerowano procedury obsługi numerycznej dla aparatury SLA 250/50 oraz uPrint. Wykonano prototypy piasty technikami stereolitografii oraz modelowania ciekłym tworzywem. Przeprowadzono pomiary współrzędnościowe modeli analizując błędy charakterystyczne dla każdej z metod. Procesy szybkiego prototypowania wspierane przez szereg narzędzi programowych pozwoliły wyselekcjonować i określić standardy zastosowania metod obliczeniowych do wykonywania modeli elementów konstrukcji. Zaostrzone wymogi w odniesieniu do konstrukcji lotniczych wykonywanych technikami RP wymuszają konieczność określenia szczególnych procedur obsługi numerycznej co stanowi przedmiot niniejszej pracy.

15

The analysis of the wax foundry models fabrication process for the CPX3000 device

Budzik G., Kozik B., Bernaczek J., Wieczorowski M., Tutak M.

Archives of Foundry Engineering

|

2011

|

Vol. 11, iss. 2

5-8

EN

The paper presents possibilities of creating wax founding models by means of CPX3000 device. The device is used for Rapid Prototyping of models made of foundry wax in an incremental process. The paper also presents problems connected with choosing technological parameters for incremental shaping which influence the accuracy of created models. Issues connected with post-processing are also described. This process is of great importance for obtaining geometrically correct models. The analysis of parameters of cleaning models from supporting material is also presented. At present CPX3000 printer is the first used in Poland device by 3D Systems firm for creating wax models. The printer is at The Faculty of Mechanical Engineering at Rzeszów University of Technology.

PL

Artykuł przedstawia możliwości wytwarzania woskowych modeli odlewniczych z zastosowaniem maszyny CPX3000. Urządzenie CPX3000 służy do szybkiego prototypowania modeli z wosku odlewniczego wytwarzanych w procesie przyrostowym. W artykule przedstawione są problemy związane z doborem parametrów technologicznych procesu kształtowania przyrostowego mające wpływ na dokładność wykonywanych modeli. Opisane są również zagadnienia związane z postprocessingiem. Proces ten ma zasadnicze znaczenie dla uzyskania modeli poprawnych geometrycznie. Przedstawiono analizę parametrów oczyszczania modeli z materiału podporowego w aspekcie teoretycznym i praktycznym.

16

Application of rapid prototyping - SLA, FDM - to manufacture model of aircraft wheel hub

Śliwa R. E., Budzik G., Bernaczek J.

Journal of KONES

|

2010

|

Vol. 17, No. 3

423-429

EN

Implementation of prototypes of the aircraft is a complex process - which requires a series of operations on data preparation, maintenance and inspection of the measuring apparatus. The development overlooks the stage of design and CAD modelling which is the subject of separate publications, and presents only issues related to the RP process - the SLA and FDM. Special attention was paid to the need to properly export to CAD models as STL and subseąuent analysis of the surface after tessellation (preview generated triangle mesh describing the model). The process of preparing data in dedicated utility software is a key step for the correct implementation of the prototype aircraft wheel hub. The correct position of the working models on the platform, generated automatically supports editing and verification output files (simulation analysis of overlapping layers) minimizes the risk of damage during the prototyping process itself as well as the subsequent finishing. The final chapter presents the coordinate measuring of made prototypes that will help identify areas of application methods of RP in the aerospace industry. Prototype SLA is marred by a higher error than the FDM model but allows for effective finishing operations, which eliminates the geometric errors and significantly improves the quality of the surface.

17

Application of ZP131 powder for manufacture of casting molds using ZCast technology for Al-alloys castings

Marciniec A., Markowski T., Budzik G., Trytek A., Kozik B., Bernaczek J., Pacana J., Matysiak H., Banaś A.

Archives of Foundry Engineering

|

2010

|

Vol. 10, iss. 1 spec.

423--426

EN

The paper presents the results of studies on the possibility of replacing the special powder used for the manufacture of molds using the ZCast - 3DP technology with the universal ZP131 powder. The ZCast technology allows the direct generation of the molds using the three-dimensional printing process. The type of powder used in the process is designated as ZCast501. That enables printing the molds which can resist the temperature of an alloy poured into as high as 1100 °C. Preparing the equipment to print molds with 3DP-ZCast technology requires removing formerly used powder, cleaning and refilling the apparatus with ZCast501 powder. In case, when the 3DP equipment is used as a universal Rapid Prototyping device for building all purpose models, frequent powder refilling is time-consuming and costly. For this reason, research was conducted on the possibility of application of universal ZP131 powder as an alternative material for ZCast technology. The objective of the study was to determine the thermal resistance of such molds for aluminum alloy casting. The results showed that there is a possibility of using ZP131 powder as a material for casting molds.