This study aims to enhance the technological capabilities of additive manufacturing and to assess their applicability in the repair and maintenance sector of the agro-industrial complex of Kazakhstan. The research investigates the feasibility of fabricating hydraulic machine components, particularly gear pump (GP) parts, using additive methods. The approach integrates concepts of additive manufacturing, materials science, mechanical engineering, design and strength assessment, and computer simulation. An experimental case study was conducted on a GP shaft-gear, produced via the FDM method on a Raise3D Pro Plus 3D printer. Finite element analysis in SolidWorks demonstrated that the printed shaft-gear withstands operational loads, with maximum stress of 18.45 MPa, remaining within acceptable limits for polymer-based 3D printing materials. Stress calculations for PLA specimens further confirmed that both stresses and deformations are below critical thresholds, ensuring operational reliability. The novelty of this work lies in validating the structural integrity of functional pump components produced by additive manufacturing, which has been insufficiently studied in repair applications. The results provide a scientific basis for expanding the use of additive technologies in hydraulic machinery and highlight their potential to improve efficiency and cost-effectiveness in industrial repair processes.

This article analyzes statistics on the failure of technological equipment, assemblies, and mechanisms of agricultural (and other) machines associated with the breakdown or failure of gear pumps. It was found that the leading causes of gear pump failures are the opening of gear teeth contact during pump operation, poor assembly, wear of bushings, thrust washers, and gear teeth. It has also been found that there is a problem related to the restoration, repair, and manufacture of parts in the conditions of enterprises serving the agro-industrial complex of the Republic of Kazakhstan (AIC RK). This is due to the lack of necessary technological equipment, tools, and instruments, as well as centralized repair and restoration bases equipped with the required equipment. This work proposes to solve this problem by applying AM technologies to the repair and manufacture of parts for agricultural machinery and equipment. The study results on the stress–strain state of support bushings under various pressures are presented, showing that a fully filled bushing has the lowest stresses and strains. It was also found that bushings with 50% filling and fully filled bushings have similar stress and strain values under the same pressure. The difference between them is insignificant, especially when compared to bushings with lower filling. This means that filling the bushing by more than 50% does not provide a significant additional reduction in stresses. In terms of material and printing time savings, 50% filling may also be the optimal option.

This study investigates the effect of extrusion temperature and print layer thickness on the thermal conditions for interlayer bond formation during FDM printing of ABS plastic. Computer simulations were performed using SOLIDWORKS 2024^® with transient thermal analysis. Two print layer thicknesses were considered: 0.10 and 0.25 mm, and three temperatures for the newly deposited layer: 220, 240, and 260 °C. The glass transition temperature of ABS, taken as 105 °C, was used as the criterion for evaluating the thermal state of the interlayer zone. The simulation results showed that increasing the temperature of the newly applied layer increases the depth of the zone with a temperature of Tg ≥ 105 °C and the duration for which the temperature at the interlayer interface remains above the glass transition temperature. For a layer thickness of 0.10 mm, the maximum depth of this zone increased from 0.08 mm at 220 °C to 0.14 mm at 260 °C. For a layer thickness of 0.25 mm, the maximum depth increased from 0.24 to 0.37 mm. Tensile tests were conducted on ABS specimens with layer thicknesses of 0.10 and 0.25 mm to experimentally verify these findings. The experimental tests showed that increasing the thickness of the printed layer from 0.10 to 0.25 mm results in an 8.7% increase in the average maximum tensile stress of ABS plastic and an increase in the calculated relative strain. The experimental results are consistent with trends observed in thermal modeling and show that increasing printed layer thickness leads to deeper, longer-lasting heating of the previously formed material and a higher maximum load withstood by the ABS samples.

Мақалада аймақтар, агроөнеркәсіптер мен қызмет салалары бойынша аддитивті технологиялар мен 3D басып шығарудың дамуын талдау және болжау, қолдану әдісі мен материалдардың түрлері бойынша аддитивті әдістердің жүйелі жіктелуі келтірілген. Әлемде аддитивті технологиялардың дамуына шолу жасалады, сонымен қатар салыстыру үшін аддитивті технологияның әртүрлі әдістері қарастырылады. Сонымен қатар, аддитивті процестердің параметрлері, материалдардың қасиеттері және ағымдағы мәселелер және аддитивті технологияларды қолдануды дамыту бойынша зерттеулерге шолу талқыланады. Жалпыланған белгілер бойынша аддитивті технологиялардың даму кезеңдерін бөлудің авторлық нұсқасы ұсынылған. Ауыл шаруашылығы техникасының бөлшектерін қалпына келтіру үшін АМ (Аdditive manufacturing)-технологияларды пайдаланудың өзектілігі негізделген, жөндеу өндірісінде АМ-технологияларды 3D басып шығаруды қолдануды оңтайландыру және қазіргі жағдайда ауыл шаруашылығы техникасына техникалық қызмет көрсету мен бөлшектерді жөндеуді және өндіруге аддитивті технологияларды қолдануды ұйымдастырудың ұтымды жүйесін құру жөніндегі міндеттер тұжырымдалған.Зерттеу Қазақстан Республикасы Ғылым және жоғары білім министрлігінің Ғылым комитеті AP23489364 қаржыландырған «Модельдеу және эксперименттік зерттеу жолымен процесті оңтайландыра отырып, ауыл шаруашылығы машиналарын жөндеу кезінде аддитивті технологияларды пайдалану» гранттық қаржыландыру тақырыбы аясында орындалды. Кілтті сөздер: Жөндеу, қалпына келтіру, аддитивті технологиялар, 3D басып шығару, агроөнеркәсіптік кешен.

Бұл мақалада гидравликалық машиналардың бөлшектерін, атап айтқанда тістегеріш сорғыларын (ТС) өндіруде аддитивті технология әдістерін қолдану мүмкіндігі зерттелген. Қазақстан Республикасының агроөнеркәсіптік кешені субъектілерінің жөндеу өндірістерін талдау нәтижесінде (ҚР АӨК), ТС бөлшектерін жөндеуге және қалпына келтіруге жиі түсетіні анықталды. ТС істен шығуының негізгі себептері сорғы жұмыс істеп тұрған кезде тісті тістегеріштің жанасуын ашу, сапасыз құрастыру, втулка бөлшектерінің, подпятниктердің, тісті тістегеріштің тозуы және т. б. болып табылады. Сондай-ақ, жөндеу-қалпына келтіру жұмыстарын орындау кезінде қажетті технологиялық жабдықтың, технологиялық жабдықтың және құралдың болмауына байланысты ҚР АӨК қызмет көрсететін субъектілерінің жөндеу өндірістері жағдайында үлкен проблема бар екені анықталды. Бұл мәселені шешу үшін ТС бөлшектерін, сондай-ақ ауыл шаруашылығы машиналары мен техникасының бөлшектерін жөндеу және дайындау кезінде аддитивті технология әдістерін қолдану ұсынылды. RAISE3D Pro Plus 3D принтерінде FDM әдісімен «білік-тістегеріш» ТС бөлшегі басып шығарылды және SolidWorks бағдарламасында оның беріктігін есептеу орындалды. Беріліс білігі жұмыс жүктемесіне төтеп беретіні анықталды. Максималды кернеу 18,45 МПа-ға жетеді, ол 3D басып шығаруда қолданылатын пластмассалар үшін рұқсат етілген шектерде. Зерттеу Қазақстан Республикасы Ғылым және жоғары білім министрлігінің Ғылым комитеті AP23489364 қаржыландырған «Модельдеу және эксперименттік зерттеу жолымен процесті оңтайландыра отырып, ауыл шаруашылығы машиналарын жөндеу кезінде аддитивті технологияларды пайдалану» гранттық тақырыбы аясында орындалды. Кілтті сөздер: Тістегеріш сорғы, тозу, жөндеу, қалпына келтіру, аддитивті технология, 3D басып шығару, пластик, беріктік.