ЦИФРОВІ МЕТОДИ 3D ПРОТОТИПУВАННЯ ПРИ СТВОРЕННІ РОЗУМНИХ ТЕКСТИЛЬНИХ МАТЕРІАЛІВ З КЕРОВАНИМИ ПАРАМЕТРАМИ
DOI:
https://doi.org/10.35546/kntu2078-4481.2025.1.1.47Ключові слова:
3D-друк текстильних матеріалів, адитивні технології, смарт-текстиль, повітропроник- ність, жорсткістьАнотація
У статті досліджено перспективи застосування технологій 3D-друку в текстильній промисловості, зокрема у створенні смарт-текстильних матеріалів. Проаналізовано переваги та виклики, пов’язані з інтеграцією адитивних технологій у виробництво текстильних матеріалів. Особливу увагу приділена розробці нових матеріалів, що поєднують традиційні текстильні характеристики з можливостями 3D-прототипування. У ході дослідження підтверджено можливість синтезу тривимірних текстильних структур, здатних змінювати свої механічні та фізичні властивості залежно від умов експлуатації. Встановлено, що форма поперечного перерізу структурних елементів суттєво впливає на жорсткість матеріалу. Використання трапецієподібних або порожнистих конструкцій дозволяє керовано регулювати жорсткість, що відкриває нові можливості для створення адаптивних матеріалів. Досліджено також методи регулювання повітропроникності текстильних структур за допомогою 3D-друкованих пелюсткових елементів, здатних змінювати свою форму під дією аеродинамічних сил. Це дає змогу розробляти матеріали з контрольованою вентиляцією, що може знайти застосування у виробництві спортивного одягу, захисного спорядження та медичних виробів. Окрему увагу приділено використанню магнітних складових у процесі 3D-друку для створення інтелектуальних адаптивних структур, здатних змінювати свої характеристики під впливом електромагнітного поля. Такий підхід відкриває можливості для динамічного керування властивостями текстильних матеріалів у режимі реального часу. Перспективними напрямами подальших досліджень є вдосконалення матеріалів для 3D-друку, розробка методів інтеграції електропровідних елементів у текстильні структури та оптимізація технологій швидкого прототипування для створення функціонально адаптивних текстильних виробів.
Посилання
Бачинський В., Шкурпіт О., Гнатюк О. Розробка методу вибору моделі 3D-принтера для виготовлення деталей для ремонту і модернізації безпілотних літальних апаратів в умовах бойових дій. Збірник наукових праць Національної академії Державної прикордонної служби України. Серія : Військові та технічні науки. 2024. № 2. С. 150–157. https://doi.org/10.32453/3.v95i2.1667
Трегуб Н. Є., Альніков Є. М., Шиянова А. О. Сучасний стан наукової думки та досягнення технологій 3D-принтерного друку в дизайні. Традиції та новації у вищій архітектурно-художній освіті. 2017. Вип. 1. С. 137–147. http://nbuv.gov.ua/UJRN/Tnvakho_2017_1_23
Polishchuk, A., Slavinska, A., Polishchuk, O., Mytsa, V. (2023). Production of details of difficult designs of footwear and clothes with use of technologies of additive production. AIP Conference Proceedings. 7 December 2023; 2889 (1): 040009. https://doi.org/10.1063/5.0172971
Рябчиков М. Л., Мица В. Модель комплексної цифровізації в індустрії моди. Вісник Херсонського національного технічного університету. 2024. № 4(91). С. 217–225. https://doi.org/10.35546/kntu2078-4481.2024.4.28
Мица В. Цифрова трансформація fashion-індустрії: ключові технологічні тренди та інновації. Вісник Хмельницького національного університету. Серія: Технічні науки. 2024. № 4(339). С. 296–300. https://doi.org/10.31891/2307-5732-2024-339-4-47
Zhang, J., Shen, D., Yu, Y., Bao, D., Li, C., Qin, J. (2024). Direct-print thermally responsive 4D textiles by depositing PLA on prestretched fabrics. Rapid Prototyping Journal. 30, 2, 277–286. https://doi.org/10.1108/RPJ-04-2023-0125
Kechagias, J. D., Chaidas, D., Spahiu, T. (2024). Decorative 3D printing on textiles using elastomer TPU filament under different printing conditions. Rapid Prototyping Journal. 30, 10, 2033-2042. https://doi.org/10.1108/RPJ-03-2024-0106
Tkac, J., Hajnys, J., Mizera, O., Molnar, V., Fedorko, G., Cepova, L. (2024). Additive technologies use to create structures for technical fabric replacement. Journal of Industrial Textiles. 54. https://doi.org/10.1177/15280837241245121
Mytsa, V., Riabchykov, M. (2024) Improvement of intelligent systems for creating personalized products, CEUR Workshop proceedungs, 3896, 235–247. https://ceur-ws.org/Vol-3896/
Sadretdinova N. V., Yatsenko М. V. (2022). Wear comfort evaluation of textile from different types of raw materials using an integrated approach. Fashion Industry / (3), 26–35. https://doi.org/10.30857/2706-5898.2021.3.1/
Пелик Л. В., Остапчук О. В. Дослідження повітропроникності текстильних матеріалів із використанням луб’яних волокон, Вісник Хмельницького національного університету. Технічні науки. 2020. № 2, 181–184. https://doi.org/10.31891/2307-5732-2020-283-2-181-184
Shoaib, M., Jamshaid, H., Mishra, R. K., Iqbal, K., Müller, M., Chandan, V., Alexiou Ivanova, T. (2024). Flammability and Thermoregulation Performance of Multilayer Protective Clothing Incorporated with Phase Change Materials. Materials. 17(23), 5826. https://doi.org/10.3390/ma17235826
Рябчиков М., Назарчук Л., Стицюк В., Ткачук О., Каган О. Перспективи впровадження магнітних текстильних матеріалів з вмістом наноскладових на основі дво і тривалентного оксидів заліза. Herald of Khmelnytskyi National University. Technical Sciences. 2022. 311(4), 220–226. https://doi.org/10.31891/2307-5732-2022-311-4-220-226
Riabchykov, M., Alexandrov, A., Trishch, R., Nikulina, A., Korolyova, N. (2022). Prospects for the development of smart clothing with the use of textile materials with magnetic properties, Tekstilec. 65(1), 36–43. https://doi.org/10.14502/tekstilec.65.2021050.
Zhang, Z., et al. (2025). Kongjun zhu study of the design and performance of multibody carbon fiber structural supercapacitors with superior mechanical and electrochemical properties, ACS Applied Energy Materials. 8, 4, 2485–2497. https://doi.org/10.1021/acsaem.4c03072
