Наукове обґрунтування комбінованих технологій обробки поверхонь відповідальних деталей друкарського обладнання для подовження їх ресурсу

Автор(и)

  • М.А. Зенкін Національний технічний університет України «Київський політехнічний інститут імені Ігоря Сікорського» , Україна image/svg+xml https://orcid.org/0000-0002-8840-0572
  • О.М. Ремезовський Національний технічний університет України «Київський політехнічний інститут імені Ігоря Сікорського» , Україна image/svg+xml https://orcid.org/0009-0009-6064-9876

DOI:

https://doi.org/10.31498/2225-6733.53.1.2026.359807

Ключові слова:

комбіноване поверхневе зміцнення, друкарські циліндри, зносостійкість поверхні, контактна втома, залишкові напруження, трибологічні характеристики, подовження ресурсу експлуатації

Анотація

Метою дослідження є підвищення експлуатаційної стабільності та довговічності відповідальних деталей друкарського обладнання шляхом впровадження комбінованих технологій поверхневого зміцнення та відновлення. У центрі уваги перебувають друкарські циліндри, формні циліндри та анілоксові вали, що працюють у режимі циклічного контактного навантаження, інтенсивного тертя та впливу фарбових і зволожувальних систем. Дослідження виконано в умовах виробничої експлуатації із застосуванням профілометричного контролю, вимірювання мікротвердості, визначення коефіцієнта зносу k, коефіцієнта тертя μ та залишкових напружень σres. Отримані результати підтвердили, що поєднання поверхнево-пластичного деформування з функціональними покриттями формує стабільний приповерхневий шар із підвищеною опірністю контактній втомі та абразивному зношуванню. Після впровадження комбінованих технологій коефіцієнт зносу зменшується у 1,6–1,9 раз. Параметр Ra зберігається в межах встановленого допуску протягом тривалішого періоду роботи, що забезпечує стабільний контакт і рівномірне фарбоперенесення. Залишкові стискаючі напруження у приповерхневому шарі знижують швидкість розвитку мікротріщин і підвищують циклічну стійкість деталей. Для анілоксових валів встановлено збереження об’єму комірок із відхиленням не більше 3% за 1000 годин роботи. Це гарантує сталість подачі фарби та відсутність смугастості відбитка. Для формних циліндрів зафіксовано збільшення ресурсу зон затиску більш ніж удвічі. Зменшення коефіцієнта тертя на 20–25% призводить до зниження тепловиділення в зоні контакту та стабілізації динамічних параметрів машини. Практичне значення роботи полягає у створенні керованої технологічної схеми відновлення поверхонь без зміни конструкції вузлів. Результати дослідження дозволяють прогнозувати ресурс деталей на основі вимірюваних параметрів мікрогеометрії та трибологічних характеристик. Запропонований підхід забезпечує подовження міжремонтного інтервалу та підвищення надійності роботи друкарського обладнання у тривалих виробничих циклах

Посилання

  1. Recent advances in additive manufacturing: A review of current developments and future directions / Ben Said L., Ayadi B., Alharbi S., Dammak F. Machines. 2025. Vol. 13. No. 9. Article 813. DOI: https://doi.org/10.3390/machines13090813.
  2. Makedon V. V., Kholod O. H., Yarmolenko L. I. The model for assessing the competitiveness of high-tech enterprises on the basis of the formation of key competences. Academy Review. 2023. Vol. 2, no. 59. Pp. 75-89. DOI: https://doi.org/10.32342/2074-5354-2023-2-59-5.
  3. The impact of plasma surface treatments on the mechanical properties and magnetic performance of FDM-printed NdFeB/PA12 magnets / A. Damnjanović et al. Materials. 2024. Vol. 17, no. 10. Ar-ticle 2275. DOI: https://doi.org/10.3390/ma17102275.
  4. Hashmi A. W., Mali H. S., Meena A. A comprehen-sive review on surface quality improvement methods for additively manufactured parts. Rapid Pro-totyping Journal. 2023. Vol. 29, no. 3. Pp. 504-532. DOI: https://doi.org/10.1108/RPJ-06-2021-0133.
  5. Surface post-treatments for metal additive manufacturing: Progress, challenges, and opportunities / Maleki E., Bagherifard S., Bandini M., Guagliano M. Additive Manufacturing. 2021. Vol. 37. Article 101619. DOI: https://doi.org/10.1016/j.addma.2020.101619.
  6. Kanishka K., Acherjee B. A systematic review of additive manufacturing-based remanufacturing techniques for component repair and restoration. Journal of Manufacturing Processes. 2023. Vol. 89. Pp. 220-283. DOI: https://doi.org/10.1016/j.jmapro.2023.01.034.
  7. Zyhulia S., Barauskiene O. Effect of the integrated treatment on the manufacturing of printing cylinders. Eastern-European Journal of Enterprise Technologies. 2019. Vol. 99, no. 3. Pp. 22-28. DOI: https://doi.org/10.15587/1729-4061.2019.171808.
  8. Construction of a model for evaluating the efficiency of technology transfer process based on a fuzzy logic approach / V. Makedon et al. Eastern-European Journal of Enterprise Technologies. 2024. Vol. 128, no. 2. Pp. 47-57. DOI: https://doi.org/10.15587/1729-4061.2024.300796.
  9. Гаращенко Я. М. Удосконалення технологічної підготовки адитивного виробництва складних виробів. Харків, 2023. 388 с.
  10. Sharma K. A modernization procedure for the maintenance of printing machinery. International Research Journal of Engineering and Technology. 2017. Vol. 4, no. 5. Pp. 491-495.
  11. Applications of additive technologies in the maintenance of machinery and equipment / Kepka M., Zetek M., Zetková I., Bakir Y. Procedia Struc-tural Integrity. 2024. Vol. 54. Pp. 59-66. DOI: https://doi.org/10.1016/j.prostr.2024.01.056.
  12. Rassokhin D. O., Nosovska O. V., Kokodey D. V. Restoration of wear-out equipment using complex method of 3-D scanning and printing. Вісник При-азовського Державного Технічного Університету. Серія: Технічні науки. 2023. Вип. 47. С. 170-176. DOI: https://doi.org/10.31498/2225-6733.47.2023.300054.
  13. Hashmi A. W., Mali H. S., Meena A. The surface quality improvement methods for FDM printed parts: A review. Fused Deposition Modeling Based 3D Printing. Springer. 2021. Pp. 167-194. DOI: https://doi.org/10.1007/978-3-030-68024-4_9.
  14. Corrosion behavior of steel parts repaired using additive manufacturing: Overview and research perspective / Furbino M., Del Olmo R., Revilla R. I., De Graeve I. Materials & Design. 2025. Vol. 252. Article 113769. DOI: https://doi.org/10.1016/j.matdes.2025.113769.
  15. Post-processing techniques to enhance the quality of metallic parts produced by additive manufacturing / M. A. Mahmood et al. Metals. 2022. Vol. 12, no. 1. Article 77. DOI: https://doi.org/10.3390/met12010077.
  16. Surface treatment and analysis of 3D-printed plastic molds for prototype and small-series injection molding / Raz K., Chval Z., Hula F., Markopoulos A. Polymers. 2025. Vol. 17, no. 22. Article 2977. DOI: https://doi.org/10.3390/polym17222977.
  17. Liu H., Xiao F., Gao Y. SiC powder binder jetting 3D printing technology: A review of high-performance SiC-based component fabrication and applications. Applied Sciences. 2025. Vol. 15, no. 12. Article 6488. DOI: https://doi.org/10.3390/app15126488.

##submission.downloads##

Опубліковано

2026-03-26

Як цитувати

Зенкін , М., & Ремезовський , О. (2026). Наукове обґрунтування комбінованих технологій обробки поверхонь відповідальних деталей друкарського обладнання для подовження їх ресурсу. Вісник Приазовського Державного Технічного Університету. Серія: Технічні науки, 1(53), 178–187. https://doi.org/10.31498/2225-6733.53.1.2026.359807

Номер

Том 1 № 53 (2026): Вісник ПДТУ. Серія: Технічні науки

Розділ

133 Галузеве машинобудування

Ліцензія

Авторське право (c) 2026 М.А. Зенкін , О.М. Ремезовський

Creative Commons License

Ця робота ліцензується відповідно до Creative Commons Attribution 4.0 International License.

Журнал "Вісник Приазовського державного технічного університету. Серія: Технічні науки" видається під ліцензією СС-BY (Ліцензія «Із зазначенням авторства»).

Дана ліцензія дозволяє поширювати, редагувати, поправляти і брати твір за основу для похідних навіть на комерційній основі із зазначенням авторства. Це найзручніша з усіх пропонованих ліцензій. Рекомендується для максимального поширення і використання неліцензійних матеріалів.

Автори, які публікуються в цьому журналі, погоджуються з наступними умовами:

1. Автори залишають за собою право на авторство своєї роботи та передають журналу право першої публікації цієї роботи на умовах ліцензії Creative Commons Attribution License, яка дозволяє іншим особам вільно розповсюджувати опубліковану роботу з обов'язковим посиланням на авторів оригінальної роботи та першу публікацію роботи в цьому журналі.

2. Автори мають право укладати самостійні додаткові угоди, які стосуються неексклюзивного поширення роботи в тому вигляді, в якому вона була опублікована цим журналом (наприклад, розміщувати роботу в електронному сховищі установи або публікувати у складі монографії), за умови збереження посилання на першу публікацію роботи в цьому журналі.