Управление температурой при экструзии полимерного материала в процессе трехмерной печати тема диссертации и автореферата по ВАК РФ 05.13.06, кандидат наук Осколков Александр Андреевич

• Осколков Александр Андреевич
• кандидат наук
• 2021

Оглавление диссертации кандидат наук Осколков Александр Андреевич

Введение

Глава 1. Анализ современных технологий аддитивного производства и технологических методов обеспечения качества синтеза изделий по технологии послойного наплавления (FDM/FFF)

1.1 Современное состояние технологий аддитивного производства

1.2 Конструктивно-технологические особенности традиционных экструдеров для синтеза изделий по технологии послойного наплавления

1.3 Технологические методы обеспечения качества синтеза изделий по технологии послойного наплавления (FDM/FFF)

1.4 Выводы, постановка цели и задач исследования

Глава 2. Разработка математической модели индукционного нагрева сопла для послойного наплавления при экструзии полимерного материала

2.1 Применение метода индукционного нагрева ферромагнитного сопла для трехмерной печати по технологии послойного наплавления

2.2 Создание и численная реализация связанной модели индукционного нагрева сопла при экструзии полимерного материала

2.3 Моделирование процесса экструзии полимерного материала в замкнутой системе управления температурой сопла с использованием методов локального измерения температуры

2.4 Выводы по главе

Глава 3. Разработка модифицированного вихретокового резонансного метода измерения температуры сопла для трехмерной печати по технологии послойного наплавления (FDM/FFF)

3.1 Анализ современных методов вихретокового контроля и измерения температурнозависимых параметров электропроводящих сред

3.2 Разработка схемы генератора высокочастотных колебаний

3.3 Разработка метода измерения температуры ферромагнитного сопла малой массы, нагреваемого токами ВЧ

3.4 Регрессионная модель, описывающая зависимость обобщенного параметра О от температуры сопла и потребляемой индуктором мощности

3.5 Выводы по главе

Глава 4. Применение модифицированного вихретокового резонансного метода измерения в контуре управления температурой процесса трехмерной печати по технологии послойного наплавления (FDM/FFF)

4.1 Идентификация ферромагнитного сопла и индуктора в корпусе-радиаторе как объекта управления

4.2 Разработка имитационной модели контура управления температурой

4.3 Внедрение устройства, реализующего метод управления температурой, в установку для трехмерной печати (FDM/FFF)

4.4 Экспериментальная верификация разработанного метода управления температурой сопла в процессе послойного наплавления

4.5 Выводы по главе

Заключение

Список литературы

Приложение А

Приложение Б

Приложение В

Приложение Г

Приложение Д

Приложение Е

Приложение Ж

Введение диссертации (часть автореферата) на тему «Управление температурой при экструзии полимерного материала в процессе трехмерной печати»

Введение

В настоящее время технологии аддитивного производства применяются в строительстве, автомобильной и аэрокосмической промышленности, медицине и т.д. В сравнении с традиционными методами производства аддитивные технологии обеспечивают сокращение затрат на расходные материалы и цикла производства, возможность изготовления бесшовных конструкций сложной геометрической формы, снижение веса различных конструкций при применении методов генеративного дизайна. Трехмерная печать по технологии послойного наплавления (fused deposition modeling, FDM или fused filament fabrication, FFF) является одной из наиболее распространенных. Для синтеза изделия его цифровая модель разбивается на слои. Задается траектория движения экструдера для заполнения каждого слоя валиками расплавленного полимерного материала, который выдавливается через нагреваемое сопло экструдера. Изделие формируется слой за слоем в результате сплавления валиков. Основным видом применяемых материалов являются термопласты в виде прутка.

Одним из важнейших технологических параметров процесса послойного наплавления является температура сопла. Современный уровень развития данной технологии не позволяет осуществлять измерение и регулирование температуры сопла с необходимой точностью и скоростью, что приводит к значительным перегревам и недогревам экструдируемого материала в процессе наплавки и находит свое выражение в потере геометрической формы и термических деформациях изделия, разрушении изделия по границам слоев, общем ухудшении физико-механических свойств изделия. Проблема усугубляется изменением температурных, геометрических и массовых характеристик ранее наплавленного объема изделия в процессе синтеза. На современном уровне техники такие изменения частично компенсируются за счет изменения скорости наплавки (и, соответственно, экструзии) на участках слоя в процессе синтеза изделия, однако, данный метод не учитывает влияние скорости экструзии материала на его

температуру. Качество сплавления валиков материала, таким образом, зависит от сочетания температуры экструдируемого материала и температуры предыдущего наплавленного слоя, а также от теплоотводящих свойств ранее наплавленного объема изделия на участке траектории движения экструдера. Обеспечить постоянное качество сплавления в процессе наплавки возможно посредством изменения подводимой тепловой мощности (за счет изменения температуры экструдируемого материала) и управления температурой ранее наплавленных слоев изделия.

Вопросу оптимизации процесса послойного наплавления (FDM/FFF) посвящено значительное количество исследований. Ряд применяемых статистических методов (ANOVA, методы Тагучи и др.) ориентирован на определение значимости факторов (технологических параметров процесса), оказывающих влияние на итоговые физико-механические свойства синтезированного изделия, а также на поиск оптимального сочетания данных факторов. Данный вопрос подробно раскрыт в работах Кузнецова В.Е., Тавитова А.Г., Mohammed O.A., Kumar H., Deng X., Watt I., Raju M., Dong G., Hein H., Liu X. и др. Развиваются методы определения оптимальных параметров наплавки с применением математического моделирования, что представлено в работах Zhang J., Xia H., Hu B., Jo W., El Moumen A. и др. Другим подходом является управление температурой наплавленных слоев изделия, что представлено в работах Gardner J.M., Syrlybayev D., Han P., Kishore V. и др. Влияние температуры экструзии на характеристики изделий освещено в работах Федулова Б.Н., Deng X., Ding S., Yang C., Wang P., Costanzo A., Jiang S. и др.

Известные методы оптимизации демонстрируют положительные результаты, но не затрагивают вопросы скорости и точности регулирования и измерения температуры сопла и, следовательно, экструдируемого материала в процессе послойного наплавления. В данной работе предлагается подход, в основе которого лежит применение метода индукционного нагрева тонкостенного сопла малой массы при быстром и точном измерении температуры поверхности сопла.

Применение индукционного нагрева в области послойного наплавления освещено в работах Tan W.S., Hemang J., Carter W.G., Дашкина А.В., Мовчуна П.А., Bauer U., Elserman M. и др., однако, известные устройства обладают большой тепловой инерционностью и качественно почти не отличаются от традиционных экструдеров, в которых применяется косвенный резистивный нагрев сопла.

Отсутствие высокоскоростных и точных методов измерения температуры горячей части (или сопла) экструдера малой массы являлось одним из основных технологических барьеров, препятствующих эффективному применению метода индукционного нагрева. С точки зрения данного вопроса, значительный интерес представляют работы Себко В.В. и Верба А.Ю. в области неразрушающего контроля, посвященные вопросам многопараметрического вихретокового контроля и измерения магнитных, электрических и температурных параметров ферромагнитных сред. Наибольший интерес представляют вихретоковые резонансные методы контроля и измерения температуры. Значительный вклад в разработку данной темы внесли Безукладников И.И., Кротов Л.Н. Результаты исследований в данной области широко представлены в работах Franco C., Acero J., Pinilla J.M.B., Jose M., Haueisen J., Lang S. Данные методы демонстрируют скорости измерения выше на порядок и более, чем у термисторов и термопар, применяемых в традиционных экструдерах, но они не позволяют осуществлять измерение температуры непосредственно в процессе нагрева, а их точность измерения снижается по мере уменьшения массы контролируемого изделия.

Исходя из вышесказанного целью исследования является - повышение физико-механических свойств синтезированных по технологии послойного наплавления изделий посредством разработки метода управления температурой нагреваемого токами высокой частоты сопла малой массы при экструзии полимерного материала.

Объектом исследования является система автоматического управления температурой в процессе трехмерной печати по технологии послойного наплавления.

Предметом исследования являются методы управления и контроля температуры сопла, нагреваемого токами высокой частоты, экспериментальные закономерности в формировании измерительного сигнала на основе параметров электрической цепи индуктора, а также сопутствующие аналитические и имитационные модели объекта управления (сопло и индуктор), контура управления температурой сопла.

Для достижения поставленной цели были решены следующие задачи:

1. Анализ конструктивно-технологических особенностей традиционных экструдеров, технологических методов обеспечения качества синтеза изделий по экструзионной технологии послойного наплавления (FDM/FFF), а также специфики применения метода индукционного нагрева сопла экструдера.

2. Разработка математической модели индукционного нагрева сопла малой массы, связывающей электромагнитную и тепловую задачи для определения параметров индуктора и сопла как объекта управления, обеспечивающих требуемые динамические характеристики процессов нагрева и охлаждения сопла.

3. Разработка модифицированного вихретокового резонансного метода измерения температуры сопла малой массы, обеспечивающего необходимую точность и скорость измерения температуры.

4. Разработка метода управления температурой сопла малой массы с применением высокоскоростного метода измерения температуры, обеспечивающего высокую точность и скорость регулирования, постоянство характеристик переходных процессов в широком диапазоне рабочих температур.

Методология и методы исследования. В ходе выполнения работы использовались методы теории вероятностей и математической статистики; положения теории электромагнитного поля, теоретических основ электротехники и автоматического управления; математическое моделирование. Численная реализация математической модели индукционного нагрева сопла осуществлялась с использованием прикладного пакета программного обеспечения ComsolMultiphysics. Моделирование электрических цепей осуществлялось в

программном пакете ЫШ^т, контура управления температурой сопла в приложении Simulink пакета Ма^аЬ. Поиск экспериментальных закономерностей в формировании измерительного сигнала производился в программном пакете МаШСЛО. Экспериментальные исследования проводились на действующем оборудовании.

Научная новизна исследования включает в себя следующие положения:

1. Разработана математическая модель нагрева сопла для послойного наплавления при экструзии полимерного материала, отличающаяся совместным учетом электромагнитных и тепловых процессов при индукционном нагреве сопла, позволяющая определить параметры индуктора и сопла как объекта управления.

2. Предложен модифицированный вихретоковый резонансный метод измерения температуры сопла малой массы для послойного наплавления, отличающийся совместным анализом фазовых и амплитудных характеристик тока цепи индуктора, позволяющий производить измерение с высокой скоростью и точностью непосредственно в процессе нагрева сопла.

3. Получена регрессионная модель формирования измерительного сигнала, отличающаяся совместным учетом влияния температуры сопла и потребляемой индуктором мощности на фазовые и амплитудные характеристики тока цепи индуктора, позволяющая осуществлять преобразование регистрируемых значений измерительного сигнала в температуру сопла с высокой точностью.

4. Разработан метод управления температурой сопла малой массы в процессе послойного наплавления с применением результатов математического моделирования и разработанного метода измерения температуры, отличающийся учетом нелинейного характера зависимости температуры сопла от величины управляющего воздействия, позволяющий обеспечить высокую точность, скорость и постоянное качество регулирования в доступном диапазоне рабочих температур сопла.

Практическая значимость работы. Решена задача быстрого управления температурой объекта малой массы применительно к соплу (~1 г) для послойного

наплавления (FDM/FFF), которое нагревается токами высокой частоты, что позволило быстро корректировать температуру экструзии материала на участке траектории движения экструдера или при изменении скорости экструзии в процессе наплавки, и соответственно, обеспечило возможность регулирования термического цикла процесса послойного наплавления. Результаты диссертационного исследования реализованы в рамках проекта ООО «Ф2 Инновации» (г. Пермь) в процессе разработки технологии изготовления деталей ответственного назначения, а также их производства. Внедрение устройства, реализующего разработанный метод управления температурой сопла малой массы в процессе послойного наплавления (FDM/FFF), обеспечило повышение физико-механических свойств синтезированных изделий в среднем на 20% по сравнению с результатами применения других методов оптимизации процесса послойного наплавления, с которыми разработанный метод управления температурой допускает совместное применение. Разработанная математическая модель индукционного нагрева сопла при экструзии полимерного материала применима для сопел и индукторов различных форм и размеров, т.е. для большого разнообразия экструзионных систем. Модель может применяться при разработке систем с постоянной скоростью экструзии материала для определения оптимального положения датчика температуры.

Поддержка работы. Исследование выполнено в Пермском национальном исследовательском политехническом университете в рамках гранта, выделяемого для государственной поддержки научных исследований, проводимых под руководством ведущих ученых в российских образовательных организациях высшего образования, научных учреждениях и государственных научных центрах Российской Федерации, соглашение № 075-15-2021-578 от 31.05.2021 г.

Положения, выносимые на защиту:

1. Математическая модель, связывающая электромагнитные и тепловые процессы индукционного нагрева сопла малой массы для послойного наплавления при экструзии полимерного материала.

2. Модифицированный вихретоковый резонансный метод измерения температуры сопла на основе анализа фазовых и амплитудных характеристик тока цепи индуктора.

3. Регрессионная модель формирования измерительного сигнала, описывающая зависимость фазовых и амплитудных характеристик тока цепи индуктора от температуры сопла и потребляемой индуктором мощности.

4. Метод управления температурой сопла малой массы в процессе послойного наплавления, учитывающий нелинейный характер зависимости температуры сопла от величины управляющего воздействия.

Область исследований соответствует п. 1, 2, 4, 6, 8 и 15 паспорта научной специальности 05.13.06 - Автоматизация и управление технологическими процессами и производствами.

Достоверность и обоснованность полученных в диссертационной работе результатов подтверждена успешной верификацией полученных математических моделей, соответствием результатов моделирования экспериментальным данным, соответствием известным теоретическим положениям, а также апробацией и внедрением полученных в диссертационной работе результатов на предприятии.

Апробация результатов. Основные результаты работы докладывались и обсуждались на всероссийской научно-технической конференции «Автоматизированные системы управления и информационные технологии (АСУИТ 2015, 2020)», г. Пермь, 2015, 2020 г., межфакультетской научно-практической конференции (на иностранном языке) «Актуальные инновационные исследования: наука и практика», г. Пермь, ПНИПУ, 2016 г., V международном технологическом форуме «Инновации. Технологии. Производство», г. Рыбинск, 2018 г., всероссийской научно-практической конференции с международным участием «Химия. Экология. Урбанистика», г. Пермь, 2020 г., международной научной конференции «9th International Conference on Mathematical Modeling in Physical Sciences», Греция, 2020 г., международной научно-практической конференции «Электронные средства и системы управления», г. Томск, 2020 г., а

также на семинарах кафедры «Автоматика и телемеханика» Пермского национального исследовательского политехнического университета.

Публикации. По теме диссертационного исследования было опубликовано 11 печатных работ, в том числе 3 в журналах, входящих в международные базы цитирования Scopus или Web of Science, 4 в изданиях, рекомендованных ВАК. По теме диссертации получены четыре патента.

Глава 1. Анализ современных технологий аддитивного производства и технологических методов обеспечения качества синтеза изделий по технологии послойного наплавления (FDM/FFF)

1.1 Современное состояние технологий аддитивного производства

Аддитивное производство или трехмерная печать — это процесс построения (синтеза или печати) изделия на основе цифровой модели путем объединения присадочного материала слой за слоем. Соответственно, данный процесс является противоположностью субтрактивным методам производства, таким как фрезерная, токарная обработка или долбление, подразумевающих удаление лишнего материала из массы заготовки. В тоже время аддитивное производство отличается от литьевого производства отсутствием стадий, связанных с формованием материала с помощью штампов, прессов и т.д. [1-5]

В качестве расходных материалов для аддитивного производства используются термопласты и реактопласты, металлы и сплавы, различные композиты, а также воск, гипс, цемент, резина, силикон и многое другое. Представлен такой материал может быть в виде проволоки (прутка, филамента), гранул, порошка, композитного волокна или жидкости [6, 7].

В настоящее время технологии аддитивного производства находят свое применение в архитектуре, строительстве, микроэлектронике, медицине, автомобильной и аэрокосмической промышленности, производстве одежды и пищевых продуктов [8, 9]. К нашему времени ряд технологий аддитивного производства достиг той стадии развития, когда стало возможным их применение в промышленном производстве функциональных изделий [10-12].

В сравнении с традиционными методами производства аддитивные технологии обладают рядом преимуществ. А именно, значительное сокращение затрат на расходные материалы [13-18] (до 90%), сокращение цикла производства за счет быстрого прототипирования или упрощения технологических процессов

[16, 19-21]. Возможность изготовления бесшовных конструкций сложной геометрической формы. В совокупности со стремительным развитием сферы генеративного дизайна аддитивное производство позволяет обеспечить значительное снижение веса конструкций из дорогостоящих материалов или, например, средств передвижения [16-18, 21-25].

В данный момент активно исследуются и внедряются аддитивные методы производства протезов, имплантатов и т.д., позволяющие обеспечить их оптимальную форму и внутреннюю структуру при использовании биоинертных полимерных материалов [26-28]. Большое количество исследований в данной сфере посвящено применению полиэфирэфиркетона (PEEK) [29-31]. Аддитивное производство изделий из PEEK и других биосовместимых материалов в значительной степени связано с экструзионной технологией послойного наплавления (FDM/FFF) [32-35].

Трехмерная печать по технологии послойного наплавления (fused deposition modeling, FDM) является наиболее распространенной [36] и была создана в 1986 г. в США [37]. Менее распространенными технологиями являются селективное лазерное спекание (selective laser sintering, SLS), стереолитография (stereolithography, SLA), селективное лазерное сплавление (selective laser melting, SLM), технология PolyJet и многие другие.

Процесс печати по технологии SLS заключается в послойном спекании частиц полимерного или металлического порошка до формирования изделия в соответствии с заданной цифровой моделью. Спекание материала происходит под воздействием луча лазера. Равняющий механизм подает порошок из камеры с расходным материалом в камеру построения, распределяя порошок тонким слоем по всей площади. После воздействия луча лазера платформа построения (рабочий стол) вместе с моделью опускается вниз на высоту слоя и алгоритм повторяется, пока процесс не дойдет до самой верхней точки модели [7, 9, 38].

Процесс печати по технологии SLM заключается в послойном сплавлении частиц металлического порошка до формирования изделия в соответствии с

заданной цифровой моделью. Сплавление материала происходит под воздействием луча мощного лазера в инертной газовой среде. Непосредственно процесс печати аналогичен технологии SLS. Мощности лазера достаточно для плавки частиц порошка и сваривания их между собой в гомогенную среду [39].

Процесс печати по технологии SLA заключается в послойном отверждении жидкого фотополимерного материала под воздействием луча ультрафиолетового лазера до формирования изделия в соответствии с заданной цифровой моделью. Рабочий стол находится внутри емкости, наполненной фотополимерной смолой. Изначально рабочий стол устанавливается в смоле на глубине равной высоте одного слоя. После воздействия луча лазера фотополимерная смола отвердевает, а рабочий стол опускается на высоту слоя и алгоритм повторяется, пока процесс не дойдет до самой верхней точки модели [7, 9, 38].

Процесс печати по технологии PolyJet заключается в синтезировании изделия путем послойного нанесения жидкого фотополимерного материала через набор сопел экструдера, разные сочетания которых активируются при перемещении экструдера (как правило, по растровой траектории) в соответствии с формой слоев, на которые была разбита цифровая модель изделия. Нанесенный фотополимерный материал быстро отвердевает под воздействием ультрафиолетового излучения, источником которого является лампа, установленная вместе с экструдером на линейных подшипниках (каретках) при помощи которых они перемещаются в горизонтальной плоскости [7, 38].

Экструзионная технология послойного наплавления (FDM/FFF) заключается в синтезировании изделия посредством сплавления валиков расплавленного полимерного материала, наносимых слой за слоем через нагреваемое сопло экструдера согласно рисунку 1.1 [7, 9, 38, 40-42]. Первый валик наносится на рабочий стол. Для синтеза изделия его цифровая модель разбивается на слои. Задается траектория движения экструдера для заполнения каждого слоя валиками расплавленного материала. Пруток полимерного материала поступает в нагреваемое сопло экструдера и выступает в качестве плунжера, проталкивающего

расплав через формирующее отверстие. Экструдер устанавливается на линейном подшипнике, при помощи которого перемещается в горизонтальной плоскости.

Рисунок 1.1 - Схематичное представление процесса послойного наплавления

Одним из преимуществ данной технологии является низкая стоимость гранул и полимерной или металлической проволоки (прутка, филамента) по сравнению со стоимостью порошков, а также жидких фотополимеров.

Кроме того, трехмерная печать по технологии послойного наплавления позволяет осуществлять выкладку полимерных композиций на основе непрерывного волокна по криволинейным траекториям и с высокой производительностью, что является ее уникальной особенностью [43-50]. Доступна также печать металлонаполненными пластиками с последующем обжигом детали для удаления связующего полимера [51, 52], печать пластиками с рубленным углеволокном, стекловолкном или каким-либо другим абразивным наполнением [53-64]. Развивается направление прямой печати металлами и сплавами [65-70], однако на данный момент существуют значительно более развитые технологии аддитивного производства металлических изделий [71].

Среди недостатков данной технологии небольшая разрешающая способность по горизонтали и вертикали [42, 72-74], а также влияние на точность изготовления вибраций экструдера и недостатков различных кинематических систем, отвечающих за перемещение экструдера в горизонтальной плоскости [73, 75],

необходимость изготовления временных поддерживающих структур для нависающих элементов изделия и их последующее удаление, а также наиболее высокая анизотропность синтезируемых изделий среди всех технологий трехмерной печати и, как следствие, ее низкая повторяемость [7, 76-79].

Одним из важнейших технологических параметров процесса послойного наплавления является температура сопла. Современный уровень развития данной технологии не позволяет осуществлять измерение и регулирование температуры сопла с необходимой точностью и скоростью, что приводит к значительным перегревам и недогревам экструдируемого материала в процессе наплавки и находит свое выражение в потере геометрической формы и термических деформациях изделия, разрушении изделия по границам слоев, общем ухудшении физико-механических свойств изделия. Проблема усугубляется изменением температурных, геометрических и массовых характеристик ранее наплавленного объема изделия в процессе синтеза. На современном уровне техники такие изменения частично компенсируются за счет изменения скорости наплавки (и, соответственно, экструзии) на участках траектории в процессе синтеза изделия, однако, данный метод не учитывает влияние скорости экструзии материала на его температуру. Качество сплавления валиков материала, таким образом, зависит от сочетания температуры экструдируемого материала и температуры предыдущего наплавленного слоя, а также от теплоотводящих свойств ранее наплавленного объема изделия на участке траектории движения экструдера. Особенно остро эта проблема стоит для высокотемпературных технологичных полимеров (PEEK, PEI и т.д.), печать которыми значительно осложнена тем, что изменение данного сочетания температур всего на несколько градусов приводит к падению качества синтезированного изделия (физико-механических свойств, визуальному и т.д.), что обусловлено наличием у них нескольких фаз кристаллизации, протекающих в очень узком диапазоне условий [80, 81]. Обеспечить постоянное качество сплавления в процессе наплавки возможно посредством изменения подводимой

тепловой мощности (за счет изменения температуры экструдируемого материала) и управления температурой ранее наплавленных слоев изделия.

Конструкция традиционных экструдеров (FDM/FFF) не позволяет быстро менять температуру экструзии непосредственно в процессе печати (по причине значительной массы нагреваемой части, а также малой мощности нагревателя), что препятствует организации необходимых локальных температурных режимов (установление оптимальной температуры экструзии на участке траектории). На рисунке 1.2 демонстрируется пример траектории движения, а также поля скоростей экструдера при нанесении валиков материала для формирования слоев и всего синтезируемого изделия.

Рисунок 1.2 - Пример траектории движения и поля скоростей экструдера (сопла)

в процессе послойного наплавления

1.2 Конструктивно-технологические особенности традиционных экструдеров для синтеза изделий по технологии послойного наплавления

Неотъемлемыми частями любой установки для трехмерной печати (3D-принтера) являются подвижный источник энергии, с помощью которого осуществляется объединение материала, подвижный рабочий стол, на который наносится первый слой синтезируемого объекта, кинематическая система, обеспечивающая движение источника энергии и рабочего стола в заданной системе

Список литературы диссертационного исследования кандидат наук Осколков Александр Андреевич, 2021 год

Список литературы

1. ASTM F2792-12A, Standard Terminology for Additive Manufacturing Technologies. - ASTM International, West Conshohocken, PA, 2012.

2. ГОСТ Р 57558-2017. Аддитивные технологические процессы. Базовые принципы. Ч. 1: Термины и определения. - М., 2017.

3. ГОСТ Р 57589-2017. Аддитивные технологические процессы. Базовые принципы. Ч. 2: Материалы для аддитивных технологических процессов. Общие требования. - М., 2017.

4. ГОСТ Р 57590-2017. Аддитивные технологические процессы. Базовые принципы. Ч. 3: Общие требования. - М., 2017.

5. ГОСТ Р 57591-2017. Аддитивные технологические процессы. Базовые принципы. Ч. 4: Обработка данных. - М., 2017.

6. Additive manufacturing (3D printing): A review of materials, methods, applications and challenges / T.D. Ngo [et al.] // Compos. Part B. - 2018. - Vol. 143. -P. 172-196.

7. Mechanical characterization of 3D-printed polymers / J.R.C. Dizon [et al.] // Additive Manufacturing. - 2018. - Vol. 20. - P. 44-67.

8. Зленко, М.А. Аддитивные технологии в машиностроении: пособие для инженеров / М.А. Зленко, М.В. Нагайцев, В.М. Довбыш. - М.: ГНЦ РФ ФГУП «НАМИ», 2015. - 220 с.

9. Srinivasulu Reddy, K. Additive manufacturing technologies / K. Srinivasulu Reddy, S. Dufera // Int. J. Manag. Inf. Technol. Eng. - 2016. - № 4. - P. 89-112.

10. Sheoran, A.J. Fused Deposition modeling process parameters optimization and effect on mechanical properties and part quality: Review and reflection on present research / A.J. Sheoran, H. Kumar // Mater. Today: Proc. - 2020, Vol. 21. - P. 1659-1672.

11. Fotovvati, B. Modeling and Optimization Approaches of Laser-Based Powder-Bed Fusion Process for Ti-6Al-4V Alloy / B. Fotovvati, M. Balasubramanian, E. Asadi // Coatings. - 2020. - № 10. - P. 1104.

12. Galati, M. Finite element simulation of multilayer electron beam melting for the improvement of build quality / M. Galati, O. Di Mauro, L. Iuliano // Crystals. - 2020.

- № 10. - P. 532.

13. Schröder, M. Evaluation of Cost Structures of Additive Manufacturing Processes Using a New Business Model / M. Schröder, B. Falk, R. Schmitt // Procedia Cirp. - 2015. - Vol. 30. - P. 311-316.

14. Additive Manufacturing: Challenges, Trends, and Applications / O. Abdulhameed [et al.] // Adv. Mech. Eng. - 2019. - № 11. P. 1-27.

15. Synergic Sustainability Implications of Additive Manufacturing in Automotive Spare Parts: A Case Analysis / L. Isasi-Sanchez [et al.] // Sustainability. - 2020. - № 12.

- P. 8461.

16. Борщев, Ю.П. Опыт применения технологии селективного лазерного сплавления при изготовлении элементов антенно-фидерных устройств космических аппаратов / Ю.П. Борщев // Аддитивные технологии: настоящее и будущее: материалы V Международной конференции, Москва, 22 марта 2019 года / Всероссийский научно-исследовательский институт авиационных материалов. -М., 2019. - С. 29-38.

17. Latecoere, Accelerates Design Validation and Tool Production with Stratasys Additive Manufacturing [Электронный ресурс]. - Режим доступа: https://investors.stratasys.com/news-events/press-releases/detail/439/french-aerospace-manufacturer-latcore-accelerates (дата обращения: 14.09.2021).

18. General Electric [Электронный ресурс]. - Режим доступа: https://www.ge.com/additive/additive-manufacturing/industries/aviation-aerospace (дата обращения: 11.09.2021).

19. Berman, B. 3-D Printing: The New Industrial Revolution / B. Berman // Bus. Horiz. - 2012. -Vol. 55. - P. 155-162.

20. Design for Additive Manufacturing: Trends, Opportunities, Considerations, and Constraints / M.K. Thompson [et al.] // Cirp Ann. Manuf. Technol. - 2016. - Vol. 65. - P. 737-760.

21. Kruth, J.P. Progress in Additive Manufacturing and Rapid Prototyping / J.P. Kruth, M.C. Leu, T. Nakagawa // Cirp Ann. - 1998. - Vol. 47 (2). - P. 525-532.

22. Boeing [Электронный ресурс]. - Режим доступа: https://www.boeing. com/features/2013/09/bds-phantom-swift-09-11-13.page (дата обращения: 15.09.2021).

23. Airbus [Электронный ресурс]. - Режим доступа: https://www.airbus.com/newsroom/news/en/2018/04/bridging-the-gap-with-3d-printing.html (дата обращения: 15.09.2021)

24. Weight reduction by topology optimization of an engine subframe mount, designed for additive manufacturing production / A. Merulla [et al.] // Mater. Today Proc. - 2019. - Vol. 19. - P. 1014-1018.

25. Design and topology optimization of 3D-printed wax patterns for rapid investment casting / J.Y. Wang [et al.] // Procedia Manuf. - 2019. - Vol. 34. - P. 683694.

26. Javaid, M. Additive manufacturing applications in medical cases: A literature based review / M. Javaid, A. Haleem // Alex. J. Med. - 2017. - Vol. 54. - P. 411-422.

27. Lee, N. The Lancet Technology: 3D printing for instruments, models, and organs? / N. Lee // Lancet. - 2016. - Vol. 388. - P. 1368.

28. Biocompatible polymers for 3D printing / D. Lupuleasa [et al.] // Farmacia. -2018. - Vol. 66. - P. 737-746.

29. Haleem, A. Polyether ether ketone (PEEK) and its manufacturing of customised 3D printed dentistry parts using additive manufacturing / A. Haleem, M. Javaid // Clin. Epidemiol. Glob. Health. - 2019. - № 7. - P. 654-660.

30. Ma, R. Current strategies to improve the bioactivity of PEEK / R. Ma, T. Tang // Int. J. Mol. Sci. - 2014. - Vol. 15. - P. 5426-5445.

31. Polyetheretherketone (PEEK) for medical applications / I.V. Panayotov [et al.] // J. Mater. Sci. Mater. Med. - 2016. - Vol. 27. - P. 118.

32. Mechanical characterization of biocompatible PEEK by FDM / C.Y. Zhao [et al.] // J. Manuf. Process. Part A. - 2020. - Vol. 56. - P. 28-42.

33. Patient-specific surgical implants made of 3D printed PEEK: Material, technology, and scope of surgical application / P. Honigmann [et al.] // BioMed Res Int. - 2018. - Vol. 2018. - P. 8.

34. Vaezi, M. Extrusion-based additive manufacturing of PEEK for biomedical applications / M. Vaezi, S. Yang // Virtual Phys Prototyp. - 2015. - Vol. 10. - P. 1-13.

35. Parameters influencing the outcome of additive manufacturing of tiny medical devices based on PEEK / Y. Wang [et al.] // Materials. - 2020. - Vol. 13. - P. 466.

36. Pikkarainen, A. The design process of an occuoationally safe and functional 3D printing learning environment for engineering education / A. Pikkarainen, H. Piili, A. Salminen // European J. of Education and Studies. - 2020. - Vol. 7, Iss. 12. - P. 80-105.

37. Pat. US 5121329A. Apparatus and method for creating three- dimensional objects / Scott Crump S. - 1992.

38. Three-dimensional printing: basic principles and applications in medicine and radiology / G.B. Kim [et al.] // Korean J. Radiol. - 2016. - Vol. 17. - P. 182-197.

39. Udroiu, R. Powder bed additive manufacturing systems and its applications / R. Udroiu // Acad. J. Manuf. Eng. - 2012. - Vol. 10. - P. 122-129.

40. Attoye, S.O. A study of fused deposition modeling (FDM) 3-D printing using mechanical testing and thermography: M.S. Thesis Purdue Univ. Indianap. / S.O. Attoye. -2018. - 129 p.

41. Fused Deposition Modeling-Based Additive Manufacturing (3D Printing): Techniques for Polymer Material Systems / S.C. Daminabo [et al.] // Materials Today Chemistry. - 2020. - Vol. 16. - P. 100248.

42. Chennakesava, P. Fused deposition modeling-insights / P. Chennakesava, Y.S. Narayan // In Proceedings of the International Conference on Advances in Design and Manufacturing (ICAD&M'14). - Tamil Nadu, India, 5-7 December, 2014. -P. 1345-1350.

43. Three-dimensional printing of continuous-fiber composites by in-nozzle impregnation / R. Matsuzaki [et al.] // Sci. Rep. - 2016. - № 6. - P. 23058.

44. Pat. US 0361460A. Methods for fiber reinforced additive manufacturing / Gregory T.M. - 2014.

45. Пат. RU 2674138C1. Способ производства изделий из композитных материалов методом 3д печати и устройство для его реализации / Хазиев А.Р., Голубев М.В., Антонов Ф.К., Азаров А.В.; заявл. 03.10.17; опубл. 04.12.18, Бюл. № 34.

46. Evaluation and prediction of the tensile properties of continuous fiber-reinforced 3D printed structures / G.W. Melenka [et al.] // Compos. Struct. - 2016. - Vol. 153. - P. 866-875.

47. Interface and performance of 3D printed continuous carbon fiber reinforced PLA composites / X.Y. Tian [et al.] // Compos. Part A. - 2016. - Vol. 88. - P. 198-205.

48. An Overview of Research on FDM 3D Printing Process of Continuous Fiber Reinforced Composites / Hongyuan Zhao [et al.] // IOP Conf. Series: Journal of Physics: Conf. Series. - 2019. - Vol. 1213. - P. 052037.

49. Aboushama, M. Evaluation of Continuous Fiber Reinforcement Desktop 3D Printers Desktop 3D Printers Overview / M. Aboushama, S. Beyerlein // Thesis Technische Hochschule Ingolstadt. - 2020. - Р. 1-46.

50. A continuous fiber-reinforced additive manufacturing processing based on PET fiber and PLA / Y. Yao [et al.] // Materials. - 2020. - Vol. 13. - P. 3044.

51. The Virtual Foundry inc. [Электронный ресурс]. - Режим доступа: https://www.thevirtualfoundry.com/ (дата обращения: 30.08.2021).

52. Pat. US 0252851A1. Additive manufacturing with metallic composites / Fulop R., Gibson M.A., Sachs E.M., Myerberg J.S. - 2017.

53. Nikzad, M. Thermo-mechanical properties of a highly filled polymeric composites for Fused Deposition Modeling / M. Nikzad, S.H. Masood, I. Sbarski // Mater. Des. - 2011. - Vol. 32. - P. 3448-3456.

54. Parandoush, P. A review on additive manufacturing of polymer-fiber composites / P. Parandoush, D. Lin // Compos. Struct. - 2017. - Vol. 182. - P. 36-53.

55. Investigation of processing parameters on tensile performance for FDM-printed carbon fiber reinforced polyamide 6 composites / X. Peng [et al.] // Compos. Commun. -2020. - Vol. 22, no. August. - P. 100478.

56. Rheology and 3D Printability of Percolated Graphene-Polyamide-6 Composites / K.P.M. Lee [et al.] // Polymers. - 2020. - Vol. 12 (9). - P. 2014.

57. Zhang, X. Fused deposition modeling 3D printing of polyamide-based composites and its applications / X. Zhang, W. Fan, T. Liu // Compos. Commun. - 2020.

- Vol. 21. - P. 100413.

58. Additive manufacturing of carbon fiber-reinforced plastic composites using fused deposition modeling: Effects of process parameters on tensile properties / F. Ning [et al.] // J. Compos. Mater. - 2017. - Vol. 51. - P. 451-462.

59. Effects of FDM-3D printing parameters on mechanical properties and microstructure of CF/PEEK and GF/PEEK / P. Wang [et al.] // Chin. J. Aeronaut. - 2021.

- Vol. 34, iss. 9. - P. 236-246.

60. Smoothed particle hydrodynamics (SPH) modeling of fiber orientation in a 3D printing process / E. Bertevas [et al.] // Phys. Fluids. - 2018. - Vol. 30. - P. 103103.

61. The importance of carbon fiber to polymer additive manufacturing / L.J. Love [et al.] // J. Mater. Res. - 2014. - Vol. 29. - P. 1893-1898.

62. Influence of Fibers on the Flow Through the Hot-End in Material Extrusion Additive Manufacturing / M. Serdeczny [et al.] // Industrializing Additive Manufacturing / eds. M. Meboldt, C. Klahn. - AMPA, Springer, Cham, 2021. - P. 251-267.

63. Experimental and Numerical Investigation of the Extrusion and Deposition Process of a Poly(lactic Acid) Strand with Fused Deposition Modeling / A. Gosset [et al.] // Polymers. - 2020. - Vol. 12 (12). - P. 2885.

64. Yang, T-C. Effect of Extrusion Temperature on the Physico-Mechanical Properties of Unidirectional Wood Fiber-Reinforced Polylactic Acid Composite (WFRPC) Components Using Fused Deposition Modeling / T-C. Yang // Polymers. -2018. - Vol. 10(9). - P. 976.

65. 3D printing metals like thermoplastics: Fused filament fabrication of metallic glasses / M.A. Gibson [et al.] // Materials Today. - 2018. - Vol. 21 (7). - P. 697-702.

66. Tan, W.S. Application of induction heating to 3D print low melting point metal alloy: Final Project Summary Report 2015, UNSW@ADFA / W.S. Tan. - 2015. - 13 p.

67. Hemang, J. Induction Heating Based 3D Metal Printing of Eutectic Alloy Using Vibrating Nozzle / J. Hemang, A. Manish // Advances in Additive Manufacturing, Modeling Systems and 3D Prototyping. - 2020. - P. 71-80.

68. Andersen, K. Highly conductive three-dimensional printing with low-melting metal alloy filament / K. Andersen, Y. Dong, W.S. Kim // Adv. Eng. Mater. - 2017. -Vol. 19. - P. 1700301.

69. A comprehensive study on fused filament fabrication of Ti-6Al-4V structures / Yaozhong Zhang [et al.] // Additive Manufacturing. - 2020. - Vol. 34. - P. 101256.

70. Neumann, T.V. Liquid Metal Direct Write and 3D Printing: A Review / T.V. Neumann, M.D. Dickey // Adv. Mater. Technol. - 2020. - P. 2000070.

71. Осколков А.А. Передовые технологии аддитивного производства металлических изделий / А.А. Осколков, И.И. Безукладников, Д.Н. Трушников, Е.Л. Кротова, Е.В. Матвеев // Вестник Пермского национального исследовательского политехнического университета. Машиностроение, материаловедение. - 2018. - Т. 20, № 3. - С. 90-104.

72. Fused deposition modelling: a technology evaluation / T. Grimm [et al.] // Time-compression technologies. - 2003. - Vol. 11, № 2. - P. 1-6.

73. Shaqour, B.A.Z. Developing an Additive Manufacturing Machine: M.S. Thesis Staffordshire University / B.A.Z. Shaqour. - 2016. - 107 p.

74. Research on Shape and Dimensional Accuracy of FDM Produced Parts / J. Beniak [et al.] // IOP Conf. Ser. Mater. Sci. Eng. - 2019. - Vol. 501. - P. 012030.

75. Huang, Zhenhai. The Optimization of FDM 3D Printer's Structure Based on Finite Element Analysis / Huang Zhenhai, Shi Tingchun, Yue Xiuyan // MATEC Web Conf., 2018 International Conference on Progress in Mechanical and Aerospace Engineering (PMAE 2018). - 2019. - Vol. 257. - P. 02004.

76. Anisotropic material properties of fused deposition modeling ABS / S.-H. Ahn [et al.] // Rapid prototyping journal. - 2002. - Vol. 8, № 4. - P. 248-257.

77. Carneiro, O.S. Fused deposition modeling with polypropylene / O.S. Carneiro, A.F. Silva, R. Gomes // Mater. Des. - 2015. - Vol. 83. - P. 768-776.

78. Performance of biocompatible PEEK processed by fused deposition additive manufacturing / M.F. Arif [et al.] // Mater. Des. - 2018. - Vol. 146. - P. 249-259.

79. Onwubolu, G.C. Characterization and Optimization of Mechanical Properties of ABS Parts Manufactured by the Fused Deposition Modelling Process / G.C. Onwubolu, F. Rayegani // Int. J. Man. Eng. - 2014. - Vol. 2014. - P. 598531.

80. Fused Filament Fabrication of PEEK: A Review of Process-Structure-Property Relationships / A.R. Zanjanijam [et al.] // Polymers. - 2020. - Vol. 12 (8). - P. 1665.

81. Моделирование отверждения термопластических композитов и оценка величин остаточных напряжений / Б.Н. Федулов [и др.] // Композиты и наноструктуры. - 2017. - Т. 9, № 2 (34). - С. 102-122.

82. Pat. US D762752. Nozzle / Mortimer S., Rowley J., Lamb D. - 2016.

83. Fused Deposition Modelling - An Extensive Review / U.S. Soni [et al.] // IJDI-ERET. National conference on emerging research trend in science and technology. -2018. - Р. 19-28.

84. Традиционный экструдер для FDM 3D-принтера [Электронный ресурс]. -Режим доступа: https://e3d-online.com/titan-aero (дата обращения: 14.09.2021).

85. Материалы для трехмерной печати по технологии FDM/FFF [Электронный ресурс]: - Режим доступа: https://top3dshop.ru/blog/podrobnyj-gid-po-vyboru-plastika-dlja-3d-pechati.html (дата обращения: 12.09.2021).

86. Special materials used in FDM rapid prototyping technology application / L. Novakova-Marcincinova [et al.] // 2012 IEEE 16th International Conference on Intelligent Engineering Systems (INES). - 2012. - P. 73-76.

87. Finite element analysis of the thermal behavior of a RepRap 3D printer liquefier / R. Jerez-Mesa [et al.] // Mechatronics. - 2016. - Vol. 36. - P. 119-126.

88. Finite Element Modeling of an Optimized Liquefier Design for 3D Printing of CFRTPCs by Thermal Simulation / A. Ouballouch [et al.] // Advanced Intelligent Systems for Sustainable Development (AI2SD'2019). - 2019. - P. 337-346.

89. Thermal-Fluid Coupled Analysis of the Nozzle Part for the FDM 3D Printers Considering Flow Characteristics of Cooling Fan / Chang-Whan Lee [et al.] // Journal of the Korean Society for Precision Engineering. - 2018. - Vol. 35 (5). - P. 479-484.

90. Thermal analysis of a 3d printer hotend and nozzle / Senai Yal?inkaya [et al.] // 4th International Congress on 3d printing (additive manufacturing) technologies and digital industry. - 2019. - P. 1368-1375.

91. A comparative study of the thermal behavior of three different 3D printer liquefiers / R. Jerez-Mesa [et al.] // Mechatronics. - 2018. - Vol. 56. - P. 297-305.

92. Thermal Structural Coupled Numerical Analysis for Design of HighTemperature Extruder of FDM 3D Printers / D.Y. Shin [et al.] // Journal of the Korean Society for Precision Engineering. - 2018. - Vol. 24, № 3. - P. 341-347.

93. Shishir, Kumar Singh. Numerical and analytical analysis of 3D printer extruder in Fused Deposition Modelling / Shishir Kumar Singh, Rajesh K Satankar // International Journal of Emerging Technologies and Innovative Research. - 2017. - Vol. 4, iss. 10. -P. 10-22.

94. Thermal Analysis by Finite Elements of Hotends for 3D Printing by Fused Filament Fabrication / Germán Gutiérrez Arias [et al.] // Periodica Polytechnica Mechanical Engineering. - 2021. - Vol. 65 (2). - P. 129-133.

95. Taheri, Z. Thermal study of clogging during filament-based material extrusion additive manufacturing: experimental-numerical study. research square / Z. Taheri, A.K. Esfahani, A. Ramiar. - 2021.

96. Effects of printing parameters of fused deposition modeling on mechanical properties, surface quality, and microstructure of PEEK / P. Wang [et al.] // J. Mater. Process. Technol. - 2019. - Vol. 271. - P. 62-74.

97. Improved design of fused deposition modeling equipment for 3D printing of high-performance PEEK parts / B. Hu [et al.] // Mech. Mater. - 2019. - Vol. 137. -P. 103139.

98. Preparation of a new filament based on polyamide 6 for three dimensional printing / Y.C. Jia [et al.] // Polym. Eng. Sci. - 2017. - Vol. 57 (12). - P. 1322-1328.

99. Luzanin, O. Experimental investigation of extrusion speed and temperature effects on arithmetic mean surface roughness in FDM built specimens / O. Luzanin, D. Movrin, M. Plancak // J. Tech. Plastic. - 2013. - Vol. 38. - P. 179-190.

100. Effects of nozzle-bed distance on the surface quality and mechanical properties of fused filament fabrication parts / J.Y. Wang [et al.] // In IOP Conference Series: Materials Science and Engineering. - IOP Publishing: London, UK. - 2019. -Vol. 479. - P. 12094.

101. Hardware Factors Influencing Strength of Parts Obtained by Fused Filament Fabrication / V. Kuznetsov [et al.] // Polymers. - 2019. - Vol. 11 (11). - P. 1870.

102. Increasing of Strength of FDM (FFF) 3D Printed Parts by Influencing on Temperature-Related Parameters of the Process / V. Kuznetsov [et al.] // Rapid Prototyp. J. - 2018.

103. Pooladvand, K. In-situ thermal monitoring of printed components during rapid prototyping by fused deposition modeling / K. Pooladvand, A.D. Salerni,

C. Furlng // Proc. Annu. Conf. Exp. Appl. Mech. - 2019. - Vol. 95. - P. 131-140.

104. FDM from a polymer processing perspective: challenges and opportunities. Department of Polymer Engineering University of Akron [Электронный ресурс] / Bryan

D. Vogt [et al.]. - Режим доступа: https://www.nist.gov/system/files/documents/mml/ Session-4_2-Vogt.pdf (дата обращения: 16.09.2021).

105. Fused filament fabrication of fiber-reinforced polymers: A review / B. Brenken [et al.] // Addit. Manuf. - 2018. - № 2. - P. 1-16.

106. Infrared preheating to improve interlayer strength of big area additive manufacturing (BAAM) components / V. Kishore [et al.] // Addit. Manuf. - 2017. - Vol. 14. - P. 7-12.

107. Sabyrov, N. Enhancing interlayer bonding strength of FDM 3D printing technology by diode laser-assisted system / N. Sabyrov, A. Abilgaziyev, M.H. Ali // Int. J. Adv. Manuf. Technol. - 2020. - Vol. 108. - P. 603-611.

108. An approach to improve interface healing in FFF-3D printed Ultem 1010 using laser pre-deposition heating / P. Han [et al.] // Procedia Manufacturing. - 2019. -Vol. 34. - P. 672-677.

109. Optimisation of Strength Properties of FDM Printed Parts - A Critical Review / D. Syrlybayev [et al.] // Polymers. - 2021. - Vol. 13 (10). - P. 1587.

110. High temperature thermoplastic additive manufacturing using low-cost, open-source hardware / J.M. Gardner [et al.] // Nasa Tech. Rep. - 2016.

111. Термическая камера для 3D-принтера [Электронный ресурс]. - Режим доступа: https://uosdesign.org/designshow2016/group-design-project/3d-printer-for-peek-printing/ (дата обращения: 10.09.2021).

112. Pat. USA 6722872. High temperature modeling apparatus / Swanson W.J. [et al.]. - 2004.

113. Pat. 3202574 Europe. Three-dimensional fabricating apparatus, three-dimensional fabricating chamber, and three-dimensional fabricating method / Kunioka Satoshi. - 2017.

114. Pat. US 10265941B2. Heated air system for 3d printer / Schuller Peter D. [et al.]. - 2019.

115. Пат. 2736449 Рос. Федерация № 2019143748. Способ формирования среды заданной температуры в рабочей камере 3D-принтера / Безукладников И.И., Трушников Д.Н., Осколков А.А., Матвеев Е.В.; заявл. 25.12.19; опубл. 17.11.20, Бюл. № 32.

116. Effects of nozzle temperature and building orientation on mechanical properties and microstructure of PEEK and PEI printed by 3D-FDM / S. Ding [et al.] // Polym. - 2019. - Vol. 78. - P. 105948.

117. Mechanical properties optimization of poly-ether-ether-ketone via fused deposition modeling / X. Deng [et al.] // Materials. - 2018. - Vol. 11. - P. 216.

118. Fused Deposition Modeling of Polyamides: Crystallization and Weld Formation / A. Costanzo [et al.] // Polymers. - 2020. - Vol. 12 (12). - P. 2980.

119. Effect of processing conditions on the bonding quality of FDM polymer filaments / Q. Sun [et al.] // Rapid Prototyp. J. - 2008. - Vol. 14. - P. 72-80.

120. Influence of thermal processing conditions in 3D printing on the crystallinity and mechanical properties of PEEK material / C. Yang [et al.] // J. Mater. Process. Technol. - 2017. - Vol. 248. - P. 1-7.

121. Tlegenov, Y. A dynamic model for current-based nozzle condition monitoring in fused deposition modelling / Y. Tlegenov, W.F. Lu, G.S. Hong // Prog. Addit. Manuf.

- 2019. - Vol. 4. - P. 211-223.

122. Malinowski, M. High-Throughput Extrusion Additive Manufacturing Using Electrically Resistive Preheating: B.S. Thesis Massachusetts Institute of Technology / M. Malinowski. - 2016. - 33 p.

123. Thad, Daguilh. A joule heating mechanism for high-speed fused filament fabrication: B.S. Thesis Massachusetts Institute of Technology / Thad Daguilh. - 2019. -31 p.

124. Taniguchi, Hideo. Novel Method to Drive New High Temp FDM Hotend. NIP & Digital Fabrication Conference / Taniguchi Hideo, Oi Jiro // Printing for Fabrication.

- 2020. - Vol. 4. - P. 22-25.

125. Process Based Modeling of Energy Consumption for Multi-material FDM 3D Printing / Y. Liu [et al.] // Chinese J. of Mechanical Engineering. - 2020. - P. 1-20.

126. Высокомощный резистивный нагревательный элемент для высокотемпературной модификации традиционного экструдера E3D Super Volcano [Электронный ресурс]. - Режим доступа: https://e3d-online.com/collections/printer-parts-electrical/products/supervolcano-80w-heater (дата обращения: 14.09.2021).

127. Высокомощные ТЭНы. Показатели удельной поверхностной мощности [Электронный ресурс]. - Режим доступа: https://www.promnagrev.ru/patronnye-nagrevateli/vysokomoshchnye-patronnye-teny/ (дата обращения: 14.09.2021).

128. Analysis on temperature setting for extruding polylactic acid using open source 3D printer / N.A. Sukindar [et al.] // Arpn J. Eng. Appl. Sci. - 2017. - Vol. 12. -P. 1348-1353.

129. Optimization design of color mixing nozzle based on multi physical field coupling / Y. Chen [et al.] // In Proceedings of the IOP Conference Series: Earth and Environmental Science. - Malang City, Indonesia. - 2019. - Vol. 233.

130. Razvan, Pacurar. Designing of an innovative extrusion system for metallic parts made by desktop 3D printing method / Razvan Pacurar, Ancuta Pacurar, Serban Pop // MATEC Web Conf., IManE&E. - 2018. - Vol. 178. - P. 02009.

131. Thermal analysis of 3-d printer liquefier indicates a probable cause of nozzle clogging / Vishal V. Shukla [et al.] // International Journal of Mechanical and Production Engineering Research and Development (IJMPERD). - 2019. - Vol. 9, Special Issue. -P. 176-182.

132. Temperature analysis of nozzle in a FDM type 3D printer through computer simulation and experiment / J.H. Park [et al.] // Elastomers Compos. - 2016. -Vol. 51. - P. 301-307.

133. Weld formation during material extrusion additive manufacturing / J.E. Seppala [et al.] // Soft Matter. - 2017. - Vol. 13. - P. 6761-6769.

134. Seppala, J.E. Infrared thermography of welding zones produced by polymer extrusion additive manufacturing / J.E. Seppala, K.D. Migler // Addit. Manuf. - 2016. -Vol. 12. - P. 71-76.

135. Arit, Das Advances in modeling transport phenomena in material extrusion additive manufacturing: Coupling momentum, heat, and mass transfer / Arit Das, Claire McIlroy, Michael J. Bortner // Progress in Additive Manufacturing. - 2021. - Vol. 6. - P. 3-17.

136. Термический анализ горячей части традиционного экструдера для печати по технологии послойного наплавления [Электронный ресурс]. - Режим доступа: http: //archive.fabacademy .org/archives/2017/fablabinsper/students/3 6/ week5.html (дата обращения: 14.09.2021).

137. Study of the influence of 3Dprinting parameters on the mechanical properties of PLA / J. Fernandes [et al.] // In Proceedings of the 3rd International Conference on Progress in Additive Manufacturing (Pro-AM2018). - Singapore, 14-17 May 2018.

138. Mechanical property optimization of FDM PLA in shear with multiple objectives / J. Torres [et al.] // JOM. - 2015. - Vol. 67. - P. 1183-1193.

139. Experimental Optimization of Fused Deposition Modelling Processing Parameters: A Design-for-Manufacturing Approach / A. Alafaghania [et al.] // 45th SME North American Manufacturing Research Conference. - NAMRC 45, LA, USA, Procedia Manufacturing. - 2017. - Vol. 10. - P. 791-803.

140. Adikari Appuhamillage, G. New 3D Printable Polymeric Materials for Fused Filament Fabrication (FFF): PhD Thesis The University of Texas at Dallas / G. Adikari Appuhamillage. - 2018. - 108 p.

141. Guessasma, S. Microstructure and mechanical performance of 3D printed wood-PLA/PHA using fused deposition modelling: Effect of printing temperature / S. Guessasma, S. Belhabib, H. Nouri // Polymers. - 2019. - Vol. 11. - P. 1778.

142. Armillotta, A. Warpage of FDM parts: Experimental tests and analytic model / A. Armillotta, M. Bellotti, M. Cavallaro // Robot Comput Integr. Manuf. - 2018. - Vol. 50. - P. 140-152.

143. El Moumen, A. Modelling of the temperature and residual stress fields during 3D printing of polymer composites / A. El Moumen, M. Tarfaoui, K. Lafdi // Int. J. Adv. Manuf. Technol. - 2019. - Vol. 104. - P. 1661-1676.

144. Jo, W. Investigation of influence of heat treatment on mechanical strength of FDM printed 3D objects / W. Jo, O.C. Kwon, M.W. Moon // Rapid Prototyping J. - 2018. - Vol. 24. - P. 637-644.

145. Verma, P. Vishnoi. Numerical simulation of extrusion additive manufacturing: fused deposition modeling / Verma P. Vishnoi, V. Sukhotskiy, E.P. Furlani // TechConnect Briefs. - 2018. - Vol. 4. - P. 118-121.

146. Fully resolved numerical simulations of fused deposition modeling. Part I: fluid flow / H. Xia [et al.] // Rapid Prototyp. J. - 2018. - Vol. 24. - P. 463-476.

147. Simulation of Temperature Field in FDM Process / Jian Zhang [et al.] // IOP Conf. Ser.: Mater. Sci. Eng. - 2019. - Vol. 677. - P. 032080.

148. Computational fluid dynamics simulation of the melting process in the fused filament fabrication additive manufacturing technique / D.D. Phan [et al.] // Addit. Manuf. - 2020. - Vol. 33. - P. 101161.

149. Numerical modeling of the polymer flow through the hot-end in filament-based material extrusion additive manufacturing / M.P. Serdeczny [et al.] // Add. Manuf.

- 2020. - Vol. 36. - P. 101454.

150. Experimental and analytical study of the polymer melt flow through the hotend in material extrusion additive manufacturing / M.P. Serdeczny [et al.] // Add. Manuf.

- 2020. - Vol. 32. - P. 100997.

151. Heating and flow computations of an amorphous polymer in the liquefier of a material extrusion 3D printer / F. Pigeonneau [et al.]. // Additive Manufacturing. - 2020.

- Vol. 32. - P. 1-16.

152. Turner, B.N. A review of melt extrusion additive manufacturing processes: I. Process design and modeling / B.N. Turner, R. Strong, S.A. Gold // Rapid Prototyping Journal. - 2014. - Vol. 20, № 3. - P. 192-204.

153. Effects of extrusion speed and printing speed on the 3D printing stability of extruded PEEK filament / P. Geng [et al.] // Journal of Manufacturing Processes. - 2019.

- Vol. 37. - P. 266-273.

154. The effect of process parameters in fused deposition modelling on bonding degree and mechanical properties / H. Li [et al.] // Rapid Prototyping Journal. - 2018. -Vol. 24 (1). - P. 80-92.

155. Шишмарев В.Ю. Технические измерения и приборы : учебник для среднего профессионального образования / В.Ю. Шишмарев. - 3-е изд., перераб. и доп. - М.: Юрайт, 2019. - 377 с.

156. Guide on Secondary Thermometry. Thermistor Thermometry. Consult. Comm. Thermom / D.R. White [et al.] // Under Auspices Int. Comm. Weight. Meas. -2014. - Vol. 19. - P. 1-19.

157. ГОСТ Р 8.585-2001 ГСИ. Термопары. Номинальные статические характеристики единства измерений. - М., 2001.

158. Денисенко, В.В. Термопары: принципы применения, разновидности, погрешности измерений / В.В. Денисенко // Современные технологии автоматизации. - 2012. - Т. 3. - С. 96-98.

159. Термоэлектрические преобразователи температуры. Теория, практика, развитие / А. Белевцев [и др.] // Современные технологии автоматизации. -2004. - Т. 2. - С. 66-76.

160. Термисторы [Электронный ресурс]. - Режим доступа: http: //www.analogtechnologies.com/document/ATH 10KR8B.pdf (дата обращения: 7.09.2021).

161. Библиотека электронных компонентов. Вып. 5: Термисторы фирмы SIEMENS & MATSUSHITA. - М.: ДОДЭКА, 1999. - 48 с.

162. Выбор датчиков температуры: учебное пособие / сост.: Г.Б. Минигалиев, В.В. Елизаров. - Нижнекамск: Нижнекамский химико-технологический институт (филиал) ФГБОУ ВПО «КНИТУ», 2014. - 48 с.

163. Filament temperature dynamics in fused deposition modelling and outlook for control / D. Pollard [et al.] // Procedia Manuf. - 2017. - Vol. 11. - P. 536-544.

164. In-situ monitoring of polymer flow temperature and pressure in extrusion based additive manufacturing / D.A. Anderegg [et al.] // Addit. Manuf. - 2019. -Vol. 26. - P. 76-83.

165. Mechanical properties analysis of polyetherimide parts fabricated by fused deposition modeling / S. Jiang [et al.] // High Perform. Polym. - 2019. - Vol. 31. -P. 97-106.

166. Development of a Pyrometer That Measures the True Temperature Field of the Two-Dimensional Array / B. Sun [et al.] // Applied Sciences. - 2020. - Vol. 10 (8). - P. 2888.

167. Орлов, И.Я. Оптоволоконный прецизионный инфракрасный радиометр / И.Я. Орлов, А.В. Афанасьев, И.А. Никифоров // Вестник Нижегородского университета им. Лобачевского. - 2011. - № 5 (3) - С. 118-123.

168. Болтон, У. Карманный справочник инженера-метролога: пер. с англ. / У. Болтон. - 3-е изд., стер. - М.: Издательский дом «Додэка-XXI». - 384 с.

169. Бабат Г.И. Индукционный нагрев металлов и его промышленное применение / Г.И. Бабат. - М.-Л.: Энергия, 1965. - 552 с.

170. Handbook of induction heating / V. Rudnev [et al.]. - Marcel Dekker, Inc., 2003. - 800 p.

171. Установки индукционного нагрева: учебное пособие для вузов / А.Е. Слухоцкий [и др.]; под ред. А.Е. Слухоцкого. - Л.: Энергоиздат. Ленингр. отд-ние, 1981. - 328 с.

172. Induction heating technology and its applications: past developments, current technology, and future challenges / O. Lucia [et al.] // IEEE Trans. Ind. Electron. - 2014. - Vol. 61, № 5. - P. 2509-2520.

173. Low-cost Electromagnetic Heating Technology for Polymer Extrusion-based Additive Manufacturing / W.G. Carter [et al.] // ORNL/TM. - 2016. - Vol. 16.

174. Pat. 0118252 USA. Induction heating systems and techniques for fused filament metal fabrication / Bauer U., Bandiera N.G., Sachs E.M. - 2019.

175. Pat. 7041944 USA. Apparatus for inductive and resistive heating of an object / Pilavdzie J.I., Buren S.V., Kagan V.G. - 2006.

176. Pat. 105216334 China. A kind of induction, 3D printer extruder. - 2016.

177. Pat. 0094726 USA. Inductive nozzle heating assembly / Elserman M., Versteegh J.A., Zalm E. - 2017.

178. Пат. 170109 Рос. Федерация. Печатающая головка устройства для объемной печати расплавленным металлом / Дашкин А.В., Карпов М.Б., Попов Ю.Д.; заявл. 01.06.16; опубл. 14.04.17, Бюл. № 11.

179. Pat. 3042751 Europe. Method and printer head for 3D printing of glass / Van Pelt W. - 2016.

180. Pat. 9596720 USA. Inductively heated extruder heater / Stirling R.L., Chilson L., English A. - 2017.

181. Pat. 104646670 China. High-frequency induction melting type metal 3D (three-dimensional) printing machine. - 2017.

182. Pat. 20090014439 USA. Non-contact high-frequency induction heating apparatus for plastic mold and injection nozzle thereof / Ji-Hee Kim. - 2009.

183. Пат. 196751 Рос. Федерация. Печатающая головка / Мовчун П.А.; заявл. 04.12.19; опубл. 13.03.20, Бюл. № 8.

184. Пат. 199884 Рос. Федерация. Экструдер для аддитивной печати металлополимерами / Одобеско И.А., Чепчуров М.С.; заявл. 30.03.20; опубл. 24.09.20, Бюл. № 27.

185. Иродов, И.Е. Основные законы электромагнетизма: учебное пособие для студентов вузов. - 2-e изд., стереотип. / И.Е. Иродов. - М.: Высшая школа, 1991. -288 c.

186. Слухоцкий, А.Е. Индукторы для индукционного нагрева / А.Е. Слухоцкий, С.Е. Рыскин. - Л.: Энергия, 1974. - 264 с.

187. Simpson, P.G. Induction heating: coil and system design / P.G. Simpson. -McGraw-Hill, 1960. - 304 р.

188. Mohan N. Power Electronics. A First Course / N. Mohan. - New York: John Wiley & Sons, 2011. - 288 р.

189. Скин-эффект / В.М. Буханов [и др.]. - М.: МГУ, 2011. - 12 с.

190. Totten, G.E. Handbook of Metallurgical Process Design: Laser Surface Hardening / G.E. Totten, K. Funatani, L. Xie. - CRC Press, Florida. - 2006. - 984 р.

191. Магнитные свойства вещества / Московский физико-технический институт. - М., 2007. - 29 с.

192. Семенов, Б.Ю. Силовая электроника для любителей и профессионалов / Б.Ю. Семенов. - М.: Солон-Р, 2001. - 333 с.

193. Электротехнология: учебное пособие для студентов / А.В. Савушкин [и др.]. - Ижевск, 2013. - 45 с.

194. M., Abdallah Industrial Applications for induction Heating / M. Abdallah, R. Diabi, A. Belhamra // Journal of Engineering and Applied Sciences. - 2007. -Vol. 2 (7). - Р. 1178-1182.

195. Бессонов, Л.А. Теоретические основы Электротехники: электрические цепи / Л.А. Бессонов. - 9-е изд. - М.: Высшая школа, 1996. - 623 с.

196. Чавчанидзе, Г.Д. Электрические цепи синусоидального тока: учебное пособие / Г.Д. Чавчанидзе. - М.: МИИТ, 2007. - 127 с.

197. Heat Transfer Module User's Guide // COMSOL. - 2018. - 702 р.

198. AC/DC Module-User's Guide // COMSOL. - 2011. - 151 р.

199. Подольцев, А.Д. Элементы теории и численного расчета электромагнитных процессов в проводящих средах / А.Д. Подольцев, И.Н. Кучерявая // Институт электродинамики Национальной академии наук Украины. - Киев. - 1999. - 362 с.

200. Индукционный нагрев сегментированной токопроводящей жилы силового кабеля на этапе его изготовления / А.К. Шидловский [и др.] // Техническая электродинамика. - 2009. - № 1. - С. 53-60.

201. Подольцев, А.Д. Мультифизическое моделирование процессов индукционного нагрева и плавления проводящих заготовок с концентратором магнитного потока / А.Д. Подольцев, И.Н. Кучерявая // Электронное моделирование. - 2015. - Т. 37, № 4. - С. 97-107.

202. Ocilka, M. Simulation model of induction heating in COMSOL Multiphysics / M. Ocilka, D. Kovac // Acta Elec. Inf. - 2015. - Vol. 15. - P. 29-33.

203. Методы расчета электрических и магнитных полей: учебный комплект / В.Э. Фризен, И.В. Черных, С.А. Бычков, Ф.Е. Тарасов. - Екатеринбург: УрФУ, 2014. - 176 с.

204. Джексон, Дж. Классическая электродинамика / Дж. Джексон // Перевод с английского Г.В. Воскресенского и Л.С. Соловьева; под ред. Э.Л. Бурштейна. -М.: Мир, 1965. - 703 с.

205. Раувендааль, К. Экструзия полимеров / К. Раувендааль. - СПб.: Профессия, 2008. - 786 с.

206. Кухлинг, Х. Справочник по физике: пер. с нем. / Х. Кухлинг. - М.: Мир, 1983. - 520 с.

207. Радиочастотные кабели / Д.Я. Гальперович [и др.]. - М.: Энергоатомиздат, 1990. - 256 с.

208. Oxley, P. Magnetic properties of stainless steels at room and cryogenic temperatures / P. Oxley, J. Goodell, R. Molt // J. Magn. Magn. Mater. - 2009. -Vol. 321. - P. 2107-2114.

209. Специальные стали: учебное пособие / Е.В. Братковский [и др.]. -Новотроицк: НФ НИТУ «МИСиС», 2013 - 87 с.

210. Курдюмова, Л.Н. Материаловедение: учебное пособие для высшего профессионального образования / Л.Н. Курдюмова, Н.В. Будашева. - Орел: ФГБОУ ВПО «Госуниверситет - УНПК», 2015. - 145 с.

211. Казанцев, Е.И. Промышленные печи. Справочное руководство для расчетов и проектирования / Е.И. Казанцев. - 2-е изд., доп. и перераб. - М.: Металлургия, 1975. - 368 с.

212. Effect of functionalization on the interfacial binding energy of carbon nanotube/nylon 6 nanocomposites: a molecular dynamics study / J.S. Yang [et al.] // Rsc Adv. - 2012. - Vol. 2. - P. 2836-2841.

213. Temperature Dependence of Shear Modulus and Density of Nylon-6 / T. Shibukawa [et al.] // Textile Research Journal. - 1962. - Vol. 32. - P. 1011-1012.

214. Santos, W. Thermal conductivity behaviour of polymers around glass and crystalline melting temperatures / W. Santos, J.A. Sousa, R. Gregorio // Polymer Testing. - 2013. - Vol. 32. - P. 987-994.

215. Merritt, C. Process Steam Systems: A Practical Guide for Operator, Maintainer and Designers / C. Merritt // John Wiley & Sons. - Hoboken, New Jersey, 2015. - 336 p.

216. Schuh, H. Heat Transfer in Structures / H. Schuh. - Pergamon Press Oxford. -1965 (2016). - 358 p.

217. Промышленная теплоэнергетика и теплотехника: справочник / под общ. ред. чл.-корр. РАН А.В. Клименко и проф. В.М. Зорина. - 3-е изд. перераб. и доп. -М: Издательство МЭИ, 2004. - 632 с.

218. Машиностроение: энциклопедия / ред. совет: К.В. Фролов (пред.) [и др.]. Т. IV-12: Машины и аппараты химических и нефтяных производств / М.Б. Генералов, В.П. Александров, В.В. Алексеев и др.; под общ. ред. М.Б. Генералова. - М.: Машиностроение, 2004 - 832 с.

219. The classification of coupled field problems / K. Hameyer [et al.] // IEEE Trans. on Magnetics. - 1999. - Vol. 35, no. 3. - P. 1618-1621.

220. Applications of coupled field formulations to electrical machinery / G.B. Kumbhar [et al.] // The International Journal for Computation and Mathematics in Electrical and Electronic Engineering (COMPEL). - 2007. - Vol. 26, no. 2. -P. 489-523.

221. Study the possibility of improving induction heating of fdm 3d printer nozzle / I.I. Bezukladnikov, D.N. Trushnikov, Yu. A. Shilova, A.A. Yuzhakov, A.A. Oskolkov, E.V. Matveev // International Journal of Mechanical Engineering and Technology (IJMET). - 2018. - Vol. 9, iss. 9. - P. 1463-1474.

222. Oskolkov, A. Application of induction heating in the FDM/FFF 3D manufacturing / A. Oskolkov, D. Trushnikov, I. Bezukladnikov // J. Phys. Conf. Ser. -2021. - Vol. 1730. - P. 012005.

223. Simulation of a downsized fdm nozzle / T. Hofstaetter [et al.] // In Proceedings of the COMSOL Conference Pune, India, 27 March 2015.

224. Process Control Using a PID Controller // COMSOL. - 2019. - 18 p.

225. Осколков, А.А. Управление температурой полимерного материала в процессе трехмерной печати / А.А. Осколков, Д.Н. Трушников, И.И. Безукладников // Электронные средства и системы управления: материалы XVI Международной научно-практической концеренции. - Томск: Томский государственный университет систем управления и радиоэлектроники. - 2020. - С. 65-68.

226. Осколков, А.А. Проблемы высокоскоростной трехмерной печати по технологии FDM/FFF / А.А. Осколков, Д.Н. Трушников, И.И. Безукладников // Автоматизированные системы управления и информационные технологии (АСУИТ - 2020): материалы всероссийской научно-технической конференции. -

Пермь: Пермский национальный исследовательский политехнический университет. - 2020.

227. Определение соотношения температуры полимера на выходе сопла FFF/FDM 3D-принтера и длины активной (горячей) части для различных линейных скоростей печати / И.И. Безукладников, Д.Н. Трушников, Е.В. Матвеев,

A.А. Осколков, В.С. Богатырев // Вестник Пермского национального исследовательского политехнического университета. Машиностроение, материаловедение. - 2020. - Т. 22, № 1. - С. 70-78.

228. Smalcerz, A. Impact of electromagnetic field upon temperature measurement of induction heated charges / A. Smalcerz, R. Przylucki // International Journal of Thermophysics. - 2013. - Vol. 34 (4). - P. 667-679.

229. Троицкий. В.А. Вихретоковый контроль: учебное пособие /

B.А. Троицкий. - Киев: Феникс. - 2011. - 148 с.

230. An eddy current sensor for the measurement of resistivity and temperature of aluminum rod during extrusion processing: Review of progress in quantitative nondestructive evaluation / Edited by D.D. Thompson and D.E. Chimenti, Plenum Press. - Williamsburg, Virginia (United States). - 1987. - Vol. 7B. - P. 1599-1606.

231. Williams, G. Eddy-Current Technique for Sub-Surface Temperature Measurement in a Cast Steel Strand / G. Williams // Review of Progress in Quantitative Nondestructive Evaluation. - 1991. - Vol. 10B. - P. 2193-2200.

232. Verhoeven J.D. Induction case hardening of steel / J.D. Verhoeven, H.L. Downing, E.D. Gibson // J. Heat Treat. - 1986. - Vol. 4 (3). - P. 253-264.

233. Себко, В.В. Бесконтактный комплексный многопараметровый вихретоковый контроль образцов слабоферромагнитных и ферромагнитных жидких сред / В.В. Себко // Електротехшка i електромехашка. - 2011. - № 1. - C. 53-57.

234. Себко, В.В. Вихретоковый многопараметровый метод контроля плоских изделий авиационного оборудования / В.В. Себко // Авиационно-космическая техника и технология. - 2010. - № 5. - С. 83-90.

235. Себко, В.В. Вихорострумовий контроль температури в технолопчному процес обжигу клшкера / В.В. Себко, В.Г. Здоренко, А.М. Нзиока // Вюник Кшвського нащонального унiверситету технологiй та дизайну. - Кшв: КНУТД, 2012. - Т. 2, № 5. - С. 64-71.

236. Себко, В.В. Воздействие температуры на магнитную проницаемость и удельное электрическое сопротивление цилиндрического изделия / В.В. Себко // Електротехшка i електромехашка. - 2003. - № 3. - C. 44-47.

237. Gonfalves, R.S.B.P. Inductive temperature measurement: A new sensor improvement for industrial applications / R.S.B.P. Gonfalves, J. Haueisen, J.L.B. Marque // Review of Scientific Instruments. - 2020. - Vol. 91. - P. 046101.

238. Pat. 7692121 USA. Temperature control for an inductively heated heating element / Pinilla J.M.B. [et al.]. - 2010.

239. Assessment of Temperature in Induction Heating by Inductive Sensor / Libin Liya [et al.] // Journal of Emerging Technologies and Innovative Research (JETIR). -2019. - Vol. 6, iss. 5. - P. 92-95.

240. Inductive sensor for temperature measurement in induction heating applications / C. Franco [et al.] // IEEE Sens. J. - 2012. - Vol. 12, no. 5. - P. 996-1003.

241. Pat. 9544947B2 USA. Temperature measurement in a cooking vessel / Lang S. - 2017.

242. Dieckerhoff, S. Design of an IGBT-based LCL-resonant inverter for high-frequency induction heating / S. Dieckerhoff, M.J. Ruan, R.W. De Doncker // In Industry Applications Conference. Thirty-Fourth IAS Annual Meeting. Conference Record of the 1999 IEEE. - 1999. - Vol. 3. - P. 2039-2045.

243. Основы теории ламповых генераторов [Электронный ресурс]. - Режим доступа: https://siblec.ru/radiotekhnika-i-elektronika/ustrojstva-generirovaniya-i-formirovaniya-radiosignalov/1 -osnovy-teorii-lampovykh-generatorov# 1.14 (дата обращения: 15.09.2021).

244. Зинин, Ю. Проектирование регулируемых тиристорных преобразователей повышенной частоты / Ю. Зинин // Силовая электроника. - 2018. - № 4. - С. 74-84.

245. Флоренцев, С. Современное состояние и прогноз развития приборов силовой электроники / С. Флоренцев // Современные технологии автоматизации. -2004. - Т. 2. - С. 20-30.

246. Лебедев, A.B. Выбор источников питания для индукционного нагрева / Лебедев A.B. // Методы и средства управления технологическими процессами. -Саранск, 2009.

247. Шелестов, И.П. Радиолюбителям. Полезные схемы / И.П. Шелестов. -М.: Солон-Р, 2001. - Кн. 4. - 239 с.

248. Казаков, Г.Ю. Выбор оптимальных топологий при разработке модульных преобразователей для авиационной промышленности / Г.Ю. Казаков, О.Е. Ермолаев // Молодой ученый. - 2015. - № 23 (103). - С. 150-155.

249. Кухтецкий, С.В. Простой лабораторный инвертор для индукционного нагрева / С.В. Кухтецкий. - Красноярск, 2010. - 19 с.

250. Мелешин, В.И. Управление транзисторными преобразователями электроэнергии / В.И. Мелешин, Д.А. Овчинников. - М.: Техносфера, 2011. - 576 с.

251. Розанов, Ю.К. Силовая электроника: учебник для вузов / Ю.К. Розанов, М.В. Рябчицкий, А.А. Кваснюк. - 2-е изд., стереотип. - М.: Издательский дом МЭИ, 2009. - 632 с.

252. Френцель, Л. Способы согласования импедансов / Л. Френцель // Электронные компоненты. - 2012. - № 3. - С. 105-108.

253. Болотовский, Ю. Согласование с нагрузкой в современных системах индукционного нагрева / Ю. Болотовский, Г. Таназлы // Силовая электроника. -2007. - № 2. - С. 1-4.

254. Fischer, G.L. An Inverter System for Inductive Tube Welding utilizing Resonance Transformation / G.L. Fischer, H. Dort // IEEE IAS. - 1994. - P. 833-840.

255. Vasudha, Gujar. Design and Development of LCL Resonant Inverter For High-Frequency Induction Heating Applications / Vasudha Gujar // IJEEE. - 2014. -Vol. 1, Iss. 4. - P. 92-95.

256. Kharadi, Amin S. Design Analysis and Simulation of Resonant Inverter for Induction Heating Process / Amin S. Kharadi, Ashraf S Patel, Javed A Dhantiya // Proc. of Journal of Applied Engineering (JOAE). - 2014. - Vol. 2 (5). - P. 47-53.

257. Ворох, Д.А. Резонансный преобразователь с широтно импульсной регулировкой выходного напряжения / Д.А. Ворох, А.И. Махов // Электроника, измерительная техника, радиотехника и связь. - 2016. - Т. 15, № 3. - С. 143-155.

258. Осипов, А.В. Вольтодобавочный резонансный LCL-T преобразователь для автономных систем электропитания на возобновляемых источниках энергии / А.В. Осипов, С.А. Запольский // Известия Томского политехнического университета. Инжиниринг георесурсо. - 2018. - Т. 329, № 3. - С. 77-88.

259. Phase-Shifted Full Bridge DC/DC Power Converter Design Guide // Texas Instruments. - 2015. - 56 p.

260. Seltzer, D. Feedback control of phase shift modulated half bridge circuits for zero voltage switching assistance / D. Seltzer, R. Zane // Control and Modeling for Power Electronics (COMPEL). - IEEE 14th Workshop on, Salt Lake City, UT, 2013. - P. 1-7.

261. DRV8302 Three Phase Gate Driver With Dual Current Shunt Amplifiers and Buck Regulator - Hardware Controlled: Texas Instruments, 2016. - 32 p.

262. MOSFET IRF8736PbF // International Rectifier. - 2007. - 9 p.

263. LM1117/LM1117I 800mA Low-Dropout Linear Regulator // National Semiconductor. - 2004. - 21 p.

264. RM0364. Reference manual. STM32F334xx advanced Arm // STMicroelectronics, 2017. - 1122 p. [Электронный ресурс]. - Режим доступа: https://www.st.com/resource/en/reference_manual/dm00093941-stm32f334xx-advan-ced-arm-based-32-bit-mcus-stmicroelectronics.pdf (дата обращения: 16.09.2021).

265. Попов, Р. Микроконтроллеры STM32 «С НУЛЯ» / Р. Попов // Новости электроники. - 2011. - № 2. - С. 13-22.

266. Keil uVision [Электронный ресурс]. - Режим доступа: https://www2.keil.com/mdk5 (дата обращения: 14.09.2021).

267. Язык C++. Электронный учебник [Электронный ресурс]. - Режим доступа: http://ermak.cs.nstu.ru/cprog/HTML/index.htm (дата обращения: 12.09.2021).

268. INA240 High- and Low-Side, Bidirectional, Zero-Drift, Current-Sense Amplifier With Enhanced PWM RejectionЮ - Texas Instruments, 2018. - 41 p.

269. Лукутин, А.В. Электротехника и электроника: учебное пособие / А.В. Лукутин, Е.Б. Шандарова. - Томск: Изд-во ТПУ, 2010. - 198 с.

270. SR120 - SR1100.1.0A Schottky barrier diode // Won-Top Electronics. - 2006.

271. Шахнович, И. Сигма-дельта АЦП. Архитектура принципы компоненты / И. Шахнович // ЭЛЕКТРОНИКА: Наука, Технология, Бизнес. -2006. - Т. 4. - С. 18-22.

272. Манойлов, В.В. Аппаратные средства систем автоматизации аналитических приборов / В.В. Манойлов. - СПб: НИУ ИТМО, 2012. - 125 с.

273. Improving ADC resolution by oversampling and averaging. - Silicon Laboratories Inc.: Austin, TX, USA, 2015.

274. AVR121: Enhancing ADC resolution by oversampling. - Atmel Corporation,

2005.

275. Лэм, Г. Аналоговые и цифровые фильтры / Г. Лэм. - М.: МИР. - 1982. -

592 с.

276. Цифровой термометр [Электронный ресурс]. - Режим доступа: https://www.uni-trend.com/html/product/Environmental/Environmental_Tester/ UT320_Contact_Type/UT325.html (дата обращения: 13.09.2021).

277. Алгоритм Рамера-Дугласа-Пекера [Электронный ресурс]. - Режим доступа: https://karthaus.nl/rdp/ (дата обращения: 13.09.2021).

278. Сивухин, Д.В. Общий курс физики. Электричество / Д.В. Сивухин. - М.: Наука, 1977. - Т. III. - 704 с.

279. Сизова, Т.М. Статистика: учебное пособие / Т.М. Сизова. - СПб.: СПб ГУИТМО, 2005. - 80 с.

280. Бериков, В.Б. Эконометрика: учебное пособие / В.Б. Бериков. -Новосибирск: НГТУ, 2011. - 295 с.

281. Осколков, А.А. Управление температурой в процессе трехмерной печати на основе изменений электрических параметров нагреваемого сопла / А.А. Осколков, И.И. Безукладников, Д.Н. Трушников // Вестник ВГТУ. - 2020. - Т. 16, № 5. - С.19-25.

282. Oskolkov, A. Indirect Temperature Measurement in High Frequency Heating Systems / A. Oskolkov, I. Bezukladnikov, D. Trushnikov // Sensors. - 2021. - Vol. 21 (7). - P. 2561.

283. Matlab: электронный учебник [Электронный ресурс]. - Режим доступа: https://www.mathworks.com/ (дата обращения: 10.09.2021).

284. Федин, М.А. Выбор принципа регулирования и разработка системы управления индукционных тигельных печей с проводящим тиглем / М.А. Федин // Актуальные проблемы энергосберегающих электротехнологий АПЭЭТ-2014: сборник научных трудов. - Екатеринбург: УрФУ, 2014. - С. 135-140.

285. Петров, А.Ю. Система индукционного нагрева трубных заготовок и формирование эффективных режимов ее работы: дис. ... канд. техн. наук: 05.09.03 / А.Ю. Петров. - Екатеринбург, 2007. - 203 с.

286. Кувалдин, А.Б. Разработка релейных систем управления мощностью и температурным режимом индукционных тигельных печей с использованием физического моделирования / А.Б. Кувалдин, М.А. Федин, А.О. Кулешов // Инновационные технологии в машиностроении: сборник трудов VIII Международной научно-практической конференции, 18-20 мая 2017 г., Юрга. -Томск: Изд-во ТПУ, 2017. - С. 109-115.

287. Шейх Эль Нажжарин, М. Модель электротехнического объекта и алгоритм управления на основе ПИД-регулятора / М. Шейх Эль Нажжарин, А.Г. Сеньков // Системный анализ и прикладная информатика. - 2015. - Т. 1. -С. 31-34.

288. Будченко, Н.С. Сравнительный анализ одноконтурной и каскадной систем автоматического регулирования температуры масла в паромасляной печи /

H.С. Будченко, Н.А. Долгий // Известия КГТУ. - 2017. - № 46. - С. 61-71.

289. Яворский, Ю.И. Разработка автоматизированной системы управления процессом экструзии / Ю.И. Яворский, О.М. Власенко // Инновационное развитие легкой и текстильной промышленности ИНТЕКС 2019: сборник научных трудов. -М.: РГУ, 2019. - С. 152-157.

290. Extruder melt temperature control with fuzzy logic / C. Abeykoon [et al.] // Proceedings of the 18th IFAC world congress. - 2011. - P. 8577-8582.

291. Petrovcic, J. Temperature Control in a Plastic Extruder Control System: Case Studies in Control / J. Petrovcic, D. Vrancic. - 2013. - P. 157-183.

292. Guerrero, J. Adaptive temperature controller for plastic extrusion process / J. Guerrero, J. González, M. Chimal // Journal of Technological Prototypes. - 2020. -Т. 6, №18. - P. 10-17.

293. Automatic temperature control in 3D printing of the polymer details /

I. Cojuhari [et al.] // 2017 International Conference on Electromechanical and Power Systems (SIELMEN). - 2017. IEEE.

294. Mir-Nasiri, N. Development of 3D printer with integrated temperature control system / N. Mir-Nasiri, Md Hazrat Ali, Syuhei Kurokawa // In Informatics, Electronics & Vision (ICIEV), 2015 International Conference. - IEEE, 2015. - P. 1-6.

295. El-Fakharany, A.E. Fuzzy Controller Algorithm for 3D Printer Heaters / A.E. El-Fakharany, M.R. Atia, M.I. Abu El-Sebah. // Journal of Advanced Research in Applied Mechanics. - 2017. - Vol. 39 (1). - P. 8-13.

296. Research on precise control of 3D print nozzle temperature in PEEK material / Z. Liu [et al.] // In Proceedings of the AIP Conference, Bydgoszcz, Poland, 9-11 May 2018; AIP Publishing LLC: Melville. - NY, USA, 2017. - Vol. 1890. -P. 040076.

297. Altan, A. The algorithm development and implementation for 3D printers based on adaptive PID controller / A. Altan, R. Hacolu // Politeknik Dergisi. - 2018. -Vol. 21, no. 3. - P. 559-564.

298. Altan, A. Adaptive Control of a 3D Printer using Whale Optimization Algorithm for Bio-Printing of Artificial Tissues and Organs / A. Altan, A. Parlak // 2020 Innovations in Intelligent Systems and Applications Conference (ASYU). - Istanbul, 2020. - P. 1-5.

299. Shah, P. Development of 3d printer using PID controller / P. Shah, N. Bavishi, R. Modi // 2019 International journal of research and analytical reviews (IJRAR). - 2019. - Vol. 6, iss. 2. - P. 31-33.

300. Гордеев, А.С. Основы автоматики: учебное пособие для вузов /

A.С. Гордеев. - Мичуринкс: МичГАУ, 2006. - 220 с.

301. Бесекерский, В.А. Теория систем автоматического управления /

B.А. Бесекерский, Е.П. Попов. - 4-е изд. перераб. и доп. - СПб.: Профессия», 2003. - 752 с.

302. Джилавдари, И.З. Физические основы измерений / И.З. Джилавдари. -Минск: БНТУ, 2003. - 116 с.

303. Волин, М.Л. Паразитные процессы в радиоэлектронной аппаратуре / М.Л. Волин. - 2-е изд. перераб. и доп. - М.: Радио и связь. - 1981. - 296 с.

304. Шамов, А.Н. Проектирование и эксплуатация высокочастотных установок / А.Н. Шамов, В.А. Бодажков // 2-е изд., доп. и переработ. - Л.: Машиностроение (Ленингр. отд-ние), 1974. - 280 с.

305. Dorf, Richard C. Modern Control Systems, 11th Edition, University of Texas at Austin, Upper Saddle River / Richard C. Dorf, Robert H. Bishop. - NJ: Prentice Hall, 208. - P. 308-310.

306. Заворин, А.Н. Метод робастного синтеза по «наихудшей» модели для систем с обратной связью / А.Н. Заворин // Автоматика и программная инженерия. - 2012. - № 2 (2). - С. 96-102.

307. Doroshenko, A. Problems of modelling Proportional-Integral-Derivative controller in automated control systems / A. Doroshenko // MATEC Web of Conferences.

- 2017. - Vol. 05013. - P. 112.

308. Обзор работы ПИ- и ПИД- регуляторов в режимах интегрального насыщения / С.В. Гуляев [и др.] // Автоматизация в промышленности. - 2008. - № 8.

- С. 6-9.

309. Astrom, K.J. PID Controllers, Theory, Design and Tuning / K.J. Astrom, T. Hagglund // Instrument Society of America. - 2nd Edition. - 1995. - 354 p.

310. Осколков, А.А. Применение вихретокового метода контроля в контуре управления температурой процесса трехмерной печати / А.А. Осколков, И.И. Безукладников, Д.Н. Трушников // Интеллектуальные системы в производстве. - 2020. - Т. 18, № 3. - С. 110-117.

311. ГОСТ 11262-2017. ПЛАСТМАССЫ. Метод испытания на растяжение. -М., 2017.

312. The effect of process parameters in fused deposition modeling on bonding degree and mechanical properties / H. Li [et al.] // Rapid Prototyp. J. - 2018. - Vol. 24. -P. 80-92.

313. A hybrid PSO-BFO evolutionary algorithm for optimization of fused deposition modelling process parameters / M. Raju [et al.] // J. Intell. Manuf. - 2019. -Vol. 30. - P. 1-16.

314. Laeng, J. Optimizing flexible behaviour of bow prototype using Taguchi approach / J. Laeng, Z.A. Khan, S. Khu // J. Appl. Sci. - 2006. - Vol. 6. - P. 622-630.

315. Srivastava, M. Optimisation of FDM process parameters by Taguchi method for imparting customised properties to components / M. Srivastava, S. Rathee // Virtual Phys. Prototyp. - 2018. - Vol. 13. - P. 203-210.

316. Optimizing process parameters of fused deposition modeling by Taguchi method for the fabrication of lattice structures / G. Dong [et al.] // Addit. Manuf. - 2018.

- Vol. 19. - P. 62-72.

317. Lee, B.H. Optimization of rapid prototyping parameters for production of flexible ABS object / B.H. Lee, J. Abdullah, Z.A. Khan // J. Mater. Process. Technol. -2005. - Vol. 169. - P. 54-61.

318. Multi-objective optimization of fused deposition modelling process parameters using RSM and fuzzy logic for build time and support material / M. Srivastava [et al.] // Int. J. Rapid Manuf. - 2018. - Vol. 7. - P. 25-42.

319. Attoye, S. Correlation between Process Parameters and Mechanical Properties in Parts Printed by the Fused Deposition Modeling. Conference Proceedings of the Society for Experimental Mechanics / S. Attoye, E. Malekipour, H. El-Mounayri // Mech. Addit. Adv. Manuf. - 2019. - Vol. 8. - P. 35-41.

320. Mechanical property parametricappraisal of fused deposition modeling parts based on the gray Taguchimethod / X. Liu [et al.] // Int. J. Adv. Manuf. Technol. - 2017. - Vol. 89. - P. 2387-2397.

321. Investigation on influence of infillpattern and layer thickness on mechanical strength of PLA material in 3Dprinting technology / E.E. Cho [et al.] // J. Eng. Sci. Res. - 2019. - Vol. 3. - P. 27-37.

322. Research on Shape and DimensionalAccuracy of FDM Produced Parts / J. Beniak [et al.] // Iop Conf. Ser. Mater. Sci. Eng. - 2019. - Vol. 501. - P. 012030.

323. Improving the impact strength and heat resistance of 3D printed models: Structure, property, and processing correlationships during fused deposition modeling (FDM) of poly (lactic acid) / C. Benwood [et al.] // Omega. - 2018. -Vol. 3. - P. 4400-4411.

324. Пат. 2738650 Рос. Федерация № 2020115946. Способ формования изделий, усиленных каркасом из непрерывного волокна / Безукладников И.И., Трушников Д.Н., Осколков А.А., Матвеев Е.В.; заявл. 15.05.20; опубл. 15.12.20, Бюл. № 35.

325. Пат. 196247 Рос. Федерация № 2019143751. Быстросменный картридж для печатающей головки 3D-принтера / Безукладников И.И., Трушников Д.Н., Осколков А.А., Матвеев Е.В.; заявл. 25.12.19; опубл. 21.02.20, Бюл. № 6.

326. Пат. 200952 Рос. Федерация № 2020118335. Быстросменный картридж для печатающей головки FDM 3D-принтера / Безукладников И.И., Трушников Д.Н., Осколков А.А., Матвеев Е.В.; заявл. 03.06.20; опубл. 20.11.20, Бюл. № 32.

327. E3D-online. Motion System and ToolChanger [Электронный ресурс]. -Режим доступа: https://e3d-online.com/pages/toolchanger (дата обращения: 10.09.2021).

328. Development of Hybrid-FDM Process Using Automatic Tool Changer for Multi-Material Production and Post-Processing / S.M. Choi [et al.] // J. Korean Soc. Precis. Eng. - 2016. - Vol. 33, no. 3. - P. 235-242.

ПРИЛОЖЕНИЕ А Принципиальная электрическая схема и внешний вид печатной платы

генератора ВЧ

Рисунок А.1 - Принципиальная электрическая схема

чв

I

к

....

• II :

сзз А • • • • • • • • • •

■ •

• •

• • ,Асч -Во

•• "Я-

и*« Е

-Г!

и**

< СП •

о О

о

ЗС22 " «

щ1-2 Щ

Р5ав« <

ч ••••• | С25 ..:::::

11 ■

• • • • • в • • • • • • .. • •

ш«, * аеВв «

•да! 2 и о

1.

.... • ••• С5 .

* • •

»« •в *

ф ! ■ф •

а б

Рисунок А.2 - Внешний вид печатной платы генератора ВЧ: а - верх; б - низ

ПРИЛОЖЕНИЕ Б

Таблица соответствия параметра П и температуры сопла Т с шагом в 10 °С при заданных уровнях мощности генератора ВЧ с шагом в 10%

Таблица Б.1 - Результаты эксперимента по измерению параметра О в процессе

нагрева сопла при заданных уровнях мощности генератора ВЧ

Т, °С Уровень мощности генератора ВЧ, %

0.2 10 20 30 40 50 60 70 80 90 100

0 1,140 1,654 3,456 4,443 5,282 6,710 7,321 8,119 8,950 8,165 7,959

10 8,918 9,985 10,494 11,034 11,627 10,551 9,844 10,248 10,234 9,732 9,952

20 17,874 17,589 15,887 14,351 14,746 14,185 13,377 14,019 13,257 13,823 13,309

30 24,475 23,999 22,509 20,713 19,793 18,506 17,475 16,446 15,422 14,420 14,808

40 33,213 31,777 28,665 26,731 24,451 23,919 22,324 21,672 19,811 18,541 16,842