CC BY
39
В состав тестов включаются второстепенные по важности и значимости материалы, (цифровые данные); задания формулируются в вопросительной или отрицательной форме, что искусственно повышает трудность восприятия студентами; задания разной степени сложности распределены неравномерно, что снижает объективность оценки знаний студента, так как большинство программных оболочек предполагают тестирование с использованием программы случайных чисел.
Список литературы
1. Евтюхин Н.В. Структуризация знаний и технология разработки компьютерных мастер-тестов // Телекоммуникации и информатизация образования. 2000. № 1. С. 71-80.
2. Аванесов, В.С. Теоретические основы разработки заданий в тестовой форме: Методическое пособие // Исслед. центр пробл. качества подгот. специалистов, МГТА им. А. Н. Косыгина. 1995. 95 с.
Вальтер Александр Игоревич, д-р техн. наук, профессор, valter.alek@rambler. ru, Россия, Тула, Тульский государственный университет
METHODOLOGY FOR THE DEVELOPMENT OF TEST TASKS OF CONTROL AND MEASURING
MATERIALS
A.I. Valter
A methodology for the development of examination tests is proposed. The classification of test tasks is given. The requirements for the design of test tasks in a closed form are considered. Typical errors encountered in the preparation of test tasks are analyzed and ways to correct them are proposed.
Key words: discipline, test task, typical errors in the preparation of tests, response evaluation system.
Valter Alexander Igorevich, doctor of technical sciences, professor, valter.alek@rambler. ru, Russia, Tula, Tula State University
УДК 621
DOI: 10.24412/2071-6168-2022-3-560-564
ХАРАКТЕРИСТИКА ФИЛАМЕНТОВ, ПРИМЕНЯЕМЫХ В АДДИТИВНОМ ПРОИЗВОДСТВЕ
АО. Чечуга
В работе представлены наиболее распространенные наиболее популярныевиды фила-ментов в аддитивном производстве. Приведены их физико-химические особенности, также рассмотрены способы их изготовления и области применения.
Ключевые слова: ABS, PLA, нейлон, филамент, прототипирование.
Современное химическое производство разработало большое количество различных филаментов, многие из которых нашли свое применение в 3D-печати. Аддитивные технологии такого рода широко применяются на различных производствах, позволяя создавать как конечную продукцию, так и моделировать будущие изделия.
Несмотря на широкий выбор материалов, и способов их применения, можно выделить несколько наиболее распространенных: PLA, ABSи нейлон.
560
PLA пластик является биоразлагаемым термопластом. Он обрел свою популярность за счет универсальности применения и удобства при работе. Главными его качествами являются относительно низкая температура плавления и температура усадки, а также экологичность. Данный вид пластика получается из сахарного тростника, или кукурузного крахмала. Следствием из этого является то, что через 6 или 8 месяцев начинается его естественное разрушение, тогда как у других филаментов цикл распада может длиться тысячелетия.
Основные свойства PLAнити: высокая прочность, простота применения, низкая эластичность, минимальное коробление, нерастворимость, пищевая безопасность.
Процесс изготовления PLAнитисостоит из следующих этапов:
1) Заранее подготовленную сырую гранулированную смолу загружают в смесительное устройство, где смола смешивается с необходимыми пигментами или добавками, определяющими дальнейшие механические свойства материала;
2) Далее следует процесс высушивания полученной смеси при температуре 60-80°С;
3) Далее смесь загружают в одношнековый экструдер, в котором происходит процесс нагрева материала и выплавки из него нити;
4) Полученную нить промывают водой различной температуры, после чего наматывают на катушку.
Основное применение PLA находится в медицинской и пищевой промышленности, а также прототипировании. Из него создают различного рода имплантаты, контейнеры, корпуса и предварительные модели изделий.
Этот тип материала часто используется и при работе в домашних условиях, поскольку не требует дорогого и мощного оборудования, что позволяет применять его практически на любом оборудовании для пластиковой печати. Еще одним важным преимуществом является отсутствие какого-либо запаха при плавлении.
ABS, или акрилонитрил-бутадиен-стирол, занимает второе место по популярности среди полимерных материалов в 3D-печати. Основной его характеристикой является высокая прочность и износостойкость, благодаря чему он нашел широкое применение в промышленности.
ABSшироко используют для изготовления: сантехнических труб, корпусов электронных устройств, сувенирной продукции, различных технологических деталей.Это обусловлено несколькими факторами, а именно: низкой стоимостью материала и себестоимостью процесса производства, большим разнообразием цветовых исполнений, а также хорошими тактильными характеристиками.
Процесс изготовления данного материала происходит суспензионным методом и состоит из трех этапов:
1) На первом этапе происходит полимеризация бутадиена, после чего следует отделение его непрореагировавших компонентов;
2) На втором этапе осуществляется процесс сополимеризации;
3) На третьем, заключительном, этапе сополимер высаживается из латекса, после чего происходит его отжим, промывка и сушка.
9
-Гсн2- СН=СН - СНг^-ГсНг- СН2~ СН-СН Д-Гсн2- Си[
L [-1-1 -Л1- -'е
' сн2 1 [
CHCN
Ч-
Химическая структура ABS
Физико-химические свойства ABSпозволяют применять как для корпусных деталей, так и для элементов рабочих узлов и агрегатов. Рабочий температурный диапазон составляет от -40 до +80°С, что обеспечивает сохранение его работоспособности при агрессивных климатических условиях.
Основными достоинствами ABS является:
1) Сочетание в себе высоких прочностных характеристик с относительной упругостью, что обеспечивает долгосрочность его эксплуатации;
561
2) Широкий температурный диапазон эксплуатации;
3) Возможность осуществления дополнительной механической и химической обработки без падения характеристик готового изделия.
Основные сложности в работе с данным материалом заключаются в поддержании особых условий при изготовлении детали. Главной уязвимостью при печати ABSявляется колебание температуры среды. Для избегания деформаций остывающей детали необходимо производить процесс на подогреваемом столе с температурой 90-120°С. Также следует избегать воздействия сквозняков на изделие, иначе возрастает риск деформации поверхностного слоя и появление дефектов при печати.
В отличии от PLA, при работе с ABSвозникает неприятный запах, поэтому процесс работы рекомендуется проводить в помещении оборудованным вытяжкой.
Нейлон - это синтетический полимер из полиамидов, представляющих собой полимеры, связанные амидными связями.Основной его характеристикой является низкий коэффициент трения, благодаря чему он нашел широкое применение для прототипирования шестерней, шарниров и функциональных прототипов.
В отличии от PLAиABS, которые используются только при FDMпечати, нейлон,также, используется и в технологи SLS, подразумевающей сплавление частиц порошка материала по-средствам лазерного воздействия. Таким образом, можно сказать, что нейлон более универсальный материал для работы в производственных целях.
Основными характеристиками данного материала, помимо низкого коэффициента трения, является высокая прочность и износостойкость. Однако, существенным недостатком является его гигроскопичность. Из-за этой способности к впитыванию влаги, процесс изготовления детали следует проводить в герметичном отсеке, чтобы избежать попадания частичек влаги из воздуха. Хранение изделий следует осуществлять в сухих местах, без прямого попадания лучей солнечного света, для долговременной сохранности физико-механических свойств. Однако следует отметить, что данная особенность может являться и достоинством материала, в случае, если необходимо нанести покрытие на готовое изделие. Благодаря гигроскопичности, нанесенный материал образует на поверхности прочный слой, что обеспечит его долговечность и износостойкость.
Также, нейлон чувствителен к температурной среде при печати. В случае, если изготовление детали осуществляется нейлоновой нитью посредствам технологии FDM, следует использовать подогреваемый стол с температурой 65°С. В противном случае возникает повышенный риск образования брака и нарушения формообразования.
Из-за большей себестоимости и требований при работе нейлон имеет малую популярность для работы в домашних условиях, но благодаря физико-химическим и физико-механическим свойствам занимает крупную нишу в промышленном производстве.
Список литературы
1. Валетов В.А. Аддитивные технологии (состояние и перспективы). Учебное пособие. СПб.: Университет ИТМО, 2015. 63 с.
2. Вальтер А.В. Послойный синтез армированных объёмных изделий // Горный информационно-аналитический бюллетень (научно-технический журнал). 2011. Т.2. №12. С. 222 -229.
3. Каблов Е.Н. Стратегические направления развития материалов и технологий их переработки на период до 2030 года // Авиационные материалы и технологии. 2012. №5. С. 7-17.
4. Гиршов В.Л., Котов А.А., Цеменко В.Н. Современные технологии в порошковой металлургии: учебное пособие. СПб.: Изд-во Политехн. ун-та, 2010. 385 с.
5. Чечуга А.О Использование металлических порошков в аддитивном производстве // Известия Тульского государственного университета. Технические науки, 2021. Вып. 12. С. 457459.
Чечуга Антон Олегович, студент, [email protected], Россия, Тула, Тульский государственный университет
CHARACTERISTICS OF FILAMENTS USED IN ADDITIVE MANUFACTURING
A.O. Chechuga 562
The paper presents the most commonthe most popular types of filaments in additive manufacturing. Their physico-chemical features are given, methods of their manufacture and applications are also considered.
Key words: ABS, PLA, nylon, filament, prototyping.
Chechuga Anton Olegovich, student, [email protected], Russia, Tula, Tula State University
