Resumen El compromiso entre la fidelidad del modelo y el costo computacional sigue siendo un desafío central en el modelado computacional de la impresión 3D basada en extrusión, particularmente para la optimización y el control en tiempo real. Aunque las simulaciones de alta fidelidad han avanzado considerablemente para el análisis fuera de línea, el modelado dinámico adaptado a aplicaciones en línea y orientadas al control sigue estando significativamente subdesarrollado. En este estudio, proponemos un modelo de flujo dinámico de orden reducido que captura el comportamiento transitorio de la impresión 3D basada en extrusión. El modelo está fundamentado en principios basados en la física derivados de las ecuaciones de Navier–Stokes y se simplifica aún más a través del promedio espacial y la parametrización dependiente de la entrada. Para evaluar su rendimiento, el modelo se identifica mediante un enfoque de mínimos cuadrados no lineales utilizando datos de simulación de Dinámica de Fluidos Computacional (CFD) que abarcan una variedad de condiciones de impresión y se valida posteriormente en múltiples combinaciones de escenarios de entrenamiento y prueba. Los resultados demuestran un fuerte acuerdo con los datos de CFD dentro de la boquilla, el espacio boquilla-sustrato y las regiones de capas depositadas. En general, el modelo de orden reducido propuesto captura con éxito la dinámica de flujo dominante del proceso mientras mantiene un nivel de simplicidad compatible con el control y la optimización en tiempo real.
Looey et al. (Tue,) estudiaron esta cuestión.