Optimizacija nosilnosti ohišja batne črpalke iz PEEK materiala z dodajanjem dolgih karbonskih ojačitvenih vlaken ; Optimisation of axial piston pump housing from PEEK material by adding long carbon reinforcing fibres

Razširitev uporabe aditivnih tehnologij, kot je nalaganje filamenta s spajanjem, omogoča izdelavo elementov zahtevnih oblik, hkrati pa je lahko v primeru uporabe polimernih materialov bolj ekonomično kot konvencionalne tehnologije. Slabost uporabe termoplastov je ta, da imajo bistveno slabše mehanske lastnosti kot ostali pogosto uporabljeni materiali, na primer aluminij in jeklo. V želji po izboljšanju mehanskih lastnosti se tem polimerom lahko doda polnila v obliki kratkih vlaken, hkrati pa je mogoče izdelek ojačati z dodajanjem daljših, zveznih vlaken med postopkom nalaganja filamenta. Namen naloge je bila optimizacija ohišja aksialne batne črpalke za nafto izdelane s tehnologijo 3D tiska z dodajanjem dolgih ojačitvenih karbonskih vlaken. Optimizacija je bila izvedena s pomočjo trdnostnih analiz, kjer so se spreminjali material in geometrija ohišja, ter postavitev karbonskih ojačitev, ki so bile modelirane s pomočjo membranskih elementov z armiranimi sloji. S primerno postavitvijo karbonskih vlaken, ter prilagojeno geometrijo ohišja iz poli eter eter ketona s 30 % vsebnostjo kratkih steklenih vlaken, je bila v statičnih simulacijah dosežena dovolj nizka primerjalna napetost, da na nobenem delu ohišja ni prišlo do trenutnega loma materiala. ; Widespread use of additive technologies, especially fused deposition modelling allows for the manufacture of complex thermoplastic parts, which are cheaper to produce than their metal equivalents. The downside of using thermoplastic materials is that they exhibit worse mechanical properties in comparison with other commonly used materials, such as aluminium or steel. With the goal of improving mechanical properties fillings in the form of short fibres are added, as well as long continuous fibres that can be deposited during printing. This master’s thesis presents the process of the optimization of an axial piston pump housing produced with the use of 3D printing technology by reinforcing it with long carbon fibres. The optimization process was done with the use of stress ...