Появление аддитивных технологий, в частности 3D-печати по технологии FDM (Fused Deposition Modeling), открывает новые возможности в производстве функциональных деталей и сложных элементов конструкции. Применение 3D-печати позволяет существенно сократить время от разработки до получения готового изделия, снизить материалоемкость и оптимизировать производственный процесс. Особый интерес представляет использование гибких филаментов на основе термопластичных полиуретанов (TPU) и эластомеров (TPE), что дает возможность получать изделия с заданными упругими и демпфирующими свойствами [1].
Одно из преимуществ аддитивных технологий — возможность быстрого адаптирования изделий под специфические требования без необходимости создания дополнительных инструментов или оснастки.
Применение 3D-печати в во многом зависит от правильного выбора материала. Механические и физические свойства используемых филаментов непосредственно влияют на функциональность и надежность напечатанных упруго-демпфирующих элементов. Поэтому актуальной задачей является анализ и сравнение доступных материалов для применения в качестве элементов конструкции систем подрессоривания и виброизоляции тяговых и транспортных машин [2].
В настоящей работе проводится исследование и сравнительный анализ механических свойств ряда гибких филаментов, включая U3 TPU FLEX 60D, TPU D70, TPU A80, TPE-83A, TPU-87A, TPU A93 и TPU A95, при использовании в каретке тягово-гусеничного модуля. Полученные данные позволят оценить потенциал каждого материала в контексте их применения для изготовления демпфирующих элементов методом 3D-печати, а также определить направления для дальнейших экспериментальных и теоретических исследований.
Метод исследования — анализ научно-технической литературы, статей, учебных пособий и монографий.
При производстве гусеничных модулей закладываются дополнительные упруго-демпфирующие втулки между осью катков и корпусом каретки, каркасом модуля и корпусом каретки и т. д. (рис. 1). Данные элементы конструкции кареток изготовлены из полиуретана и твердых резины, различных эластомеров и т. д. и осуществляют демпфирование колебаний при движении тракторной техники. Применение технологии 3D-печати для создания втулок позволит сократить количество отходов и оптимизировать время производства, так как используются общедоступные нити [3, 4].