Исследование управления скоростью охлаждающего вентилятора 3D-принтера как средства снижения выбросов летучих органических соединений

Аннотация

Шарара С.

Дата поступления статьи: 06.04.2025

В этом исследовании рассматривается управление скоростью охлаждающего вентилятора как эффективное средство снижения выбросов летучих органических соединений во время трехмерной печати методом послойного наплавления. Высокие температуры экструзии, используемые в современных высокоскоростных принтерах, приводят к выбросам вредных летучих органических соединений, что создает риски для здоровья в плохо проветриваемых помещениях. Для установления квадратичной зависимости между скоростью вентилятора и объемным потоком воздуха, который напрямую влияет на осаждение летучих органических соединений на поверхности расплава, разработана математическая модель. Экспериментальная установка использует релейное управление током двигателя и пропорционально-интегрально-дифференцирующее регулирование скорости вращения, обеспечивая быструю стабилизацию воздушного потока с минимальным перерегулированием. Из анализа переходных характеристик, включая ток двигателя, скорость вентилятора, скорость воздушного потока и потребление электроэнергии, показано, что точное управление скоростью вентилятора создает стабильное и предсказуемое движение воздушного потока, значительно снижая выбросы летучих органических соединений. Кроме того, результаты показывают, что интеграция обратной связи датчика летучих органических соединений в реальном времени с контролем скорости экструзии может предложить еще более адаптивную и эффективную стратегию для сокращения выбросов. Это исследование закладывает основу для более безопасных и эффективных процессов 3D-печати с моделированием послойного наплавления за счет улучшенного управления температурой и выбросами.

Ключевые слова: летучие органические соединения, трехмерная печать, адаптивное управление, послойное наплавления, регулирование

2.1.10 - Экологическая безопасность строительства и городского хозяйства

2.3.3 - Автоматизация и управление технологическими процессами и производствами

.