Resumo A troca entre fidelidade do modelo e custo computacional continua sendo um desafio central na modelagem computacional de impressão 3D baseada em extrusão, especialmente para otimização e controle em tempo real. Embora simulações de alta fidelidade tenham avançado consideravelmente para análise offline, a modelagem dinâmica voltada para aplicações de controle em tempo real ainda está significativamente subdesenvolvida. Neste estudo, propomos um modelo de fluxo dinâmico de ordem reduzida que captura o comportamento transitório da impressão 3D baseada em extrusão. O modelo está fundamentado em princípios baseados em física derivados das equações de Navier-Stokes e foi ainda simplificado por meio de média espacial e parametrização dependente de entrada. Para avaliar seu desempenho, o modelo é identificado por meio de uma abordagem de mínimos quadrados não lineares usando dados de simulação de Dinâmica de Fluidos Computacional (CFD) abrangendo uma gama de condições de impressão e posteriormente validado em várias combinações de cenários de treinamento e teste. Os resultados demonstram forte concordância com os dados de CFD dentro do bico, da lacuna bico-substrato e das regiões de camada depositada. No geral, o modelo de ordem reduzida proposto captura com sucesso a dinâmica de fluxo dominante do processo, mantendo um nível de simplicidade compatível com controle e otimização em tempo real.
Looey et al. (Terça,) estudaram esta questão.