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Enregistrement W4391787630 · doi:10.1016/j.addma.2024.104045

Integration of a needle valve mechanism with cura slicing software for improved retraction in pellet-based material extrusion

2024· article· en· W4391787630 sur OpenAlexafffund
Luka Morita, Asad Asad, Xiaoruo Sun, Mehnab Ali, Dan Sameoto

Notice bibliographique

RevueAdditive manufacturing · 2024
Typearticle
Langueen
DomaineEngineering
ThématiqueAdditive Manufacturing and 3D Printing Technologies
Établissements canadiensUniversity of Alberta
Organismes subventionnairesNatural Sciences and Engineering Research Council of CanadaAlberta Innovates
Mots-clésMaterials scienceNozzleExtrusionStepperSlicingMechanical engineeringPlastics extrusionVolumetric flow rateSoftwareComputer scienceEngineering drawingComposite materialMechanicsEngineeringNanotechnology

Résumé

récupéré en direct d'OpenAlex

Fused granular fabrication (FGF) is a cost-effective and increasingly popular additive technology that enables the production of parts using a wide range of exotic materials that are not typically available with material extrusion additive manufacturing. This paper presents a novel needle valve approach for flow control in a FGF system that uses flexibly connected screw extruders. The addition of a needle valve to the existing system allows complex travel moves to be performed without stringing, greatly increasing the available part complexity of the printer. The needle valve is actuated by one of the 3D printer’s extruder stepper motors and can be controlled by g-code generated by off-the shelf slicer software. This paper also proposes a mathematical model for predicting the oozing volume of the valve, which is the small quantity of material that escapes through the nozzle during valve actuation. This model is important for calibration and g-code generation, which could be integrated with commercial slicers to use this needle valve design without writing custom code. The model is tested experimentally, and results show a strong correlation between predicted and measured oozing volumes. The performance of the valve is also characterized in terms of flow rate versus needle position. Experiments showed that the needle stroke (the vertical distance that the needle travels between open and closed states of the needle valve) is the most important parameter in minimizing oozing. An optimized stroke of 0.4 mm was used, with a maximum flow rate of 346 mm3/min when using a nozzle inner bore diameter of 0.8 mm. Using the optimized valve parameters, parallel cube structures were printed to demonstrate the reduction of stringing, along with various demonstration parts including a 3Dbenchy benchmark print and a soft robotic actuator. Overall, this study demonstrates that needle valves present a reliable and low-cost approach for controlling the flow of polymer in FGF systems with a remotely connected screw extruder.

Récupéré en direct depuis OpenAlex et désinversé. Les résumés ne sont pas conservés dans cette base de données : les index inversés représentent 8,6 Go des 9,3 Go de texte de la base, et le serveur dispose de 13 Go libres.

Comment cette classification a été obtenuedéplier

Prédiction machine sur la base complète

Imitation des enseignants

Ni prévalence calibrée, ni vérité terrain. Validation humaine à venir. Le volet Gemma est une étiquette directe du modèle pour chaque travail de la base, lue sur la notice réduite au titre. Le volet Codex est un classifieur appris des 10 348 étiquettes directes de Codex et calibré sur les taux pondérés de l'échantillon; les champs sans appui suffisant ne portent aucun appel Codex. Le mode candidate est l'union des deux volets; le consensus est leur intersection. Ces sorties portent le statut machine_predicted_unvalidated et ne sont pas des étiquettes humaines.

score de la tête « metaresearch » (Codex)0,001
score de la tête « metaresearch » (Gemma)0,003
Version: metacan-v3-hybrid-931329e0061cStatut de validation: machine_predicted_unvalidated
Catégories candidatesaucune
Catégories consensuellesaucune
DomaineSignal candidat: aucune · Signal consensuel: aucune
Devis d'étudeSignal candidat: Expérimental (laboratoire) · Signal consensuel: Expérimental (laboratoire)
GenreSignal candidat: Empirique · Signal consensuel: aucune
Score de désaccord entre enseignants0,006
Score d'incertitude au seuil0,019

Scores du classifieur distillé par catégorie (deux têtes)

CatégorieCodexGemma
Métarecherche0,0010,003
Méta-épidémiologie (sens strict)0,0010,001
Méta-épidémiologie (sens large)0,0010,001
Bibliométrie0,0010,000
Études des sciences et des technologies0,0000,000
Communication savante0,0010,001
Science ouverte0,0020,001
Intégrité de la recherche0,0010,001
Charge utile insuffisante (le modèle a refusé de juger)0,0060,002

Scores machine (provisoires)

Les deux têtes enseignantes du modèle étudiant, lues sur ce travail. Un score ordonne la base pour la relecture; il n'affirme jamais une catégorie, et le statut de validation accompagne chaque rangée tel quel.

Scores de référence d'un modèle non mature (critères de maturité non atteints, 7 itérations). Un score ordonne; il n'affirme jamais une catégorie.

Tête enseignante Opus0,011
Tête enseignante GPT0,221
Écart entre enseignants0,210 · la distance entre les deux têtes enseignantes sur ce seul travail
Statut de validationscore_only:v0-immature-baseline · tel quel depuis la passe de notation : score_only signifie que le nombre peut ordonner les travaux, et qu'aucune étiquette de catégorie n'en découle

Classification

machine, non validée

Prédiction automatique; un appel candidat d’une seule source (Gemma direct ou Codex distillé), pas un consensus.

Les modèles n’ont appliqué aucune catégorie : rien dans la taxonomie ne correspondait à ce travail.
Devis d'étudeExpérimental (laboratoire)
Domainenon disponible
GenreEmpirique

Le détail, modèle par modèle et score par score, se trouve en fin de page sous « Comment cette classification a été obtenue ».

En bref

Citations3
Publié2024
Routes d'admission2
Résumé présentnon

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