kaz44Вестник Университета Шакарима. Серия технические наукиBulletin of Shakarim University. Technical Sciences2788-79953006-0524«Шәкәрім университеті» КеАҚ10.53360/2788-7995-2026-1(21)-28kaz44-2459Research ArticleМАШИНОСТРОЕНИЕ И МЕХАНИКА (ОРИГИНАЛЬНАЯ СТАТЬЯ)MECHANICAL ENGINEERING AND MECHANICS (ORIGINAL ARTICLE)ЭФФЕКТИВНОСТЬ ИСПОЛЬЗОВАНИЯ ПОЛИМЕРНЫХ КОНВЕЙЕРНЫХ РОЛИКОВ И СРАВНИТЕЛЬНЫЙ АНАЛИЗ ТЕХНОЛОГИЙ ИХ ИЗГОТОВЛЕНИЯEFFICIENCY OF USING POLYMER CONVEYOR ROLLERS AND COMPARATIVE ANALYSIS OF THEIR MANUFACTURING TECHNOLOGIEShttps://orcid.org/0000-0002-7986-0083ШаяхметовЕ. Я.ShayakhmetovYe.

Ержан Ярнарович Шаяхметов – PhD, старший преподаватель кафедры «Автоматизация и информационные технологии» 

071412, г. Семей, ул Глинки, 20 А

Yerzhan Shayakhmetov – PhD, «Automation and Information Technologies» 

071412, Semey, Glinka St., 20A

shaiakhmeterzh@mail.ruhttps://orcid.org/0009-0007-3605-515XСоветбаевР. А.SovetbayevR.

Раил Аянович Советбаев – PhD, преподаватель кафедры «Автоматизация и информационные технологии» 

071412, г. Семей, ул Глинки, 20 А

Rail Ayanovich Sovetbayev – PhD, «Automation and Information Technologies» 

071412, Semey, Glinka St., 20A

rsovetbayev@mail.ruhttps://orcid.org/0000-0002-7103-2945ОжмеговК.OzhmegovK.

Кирилл Ожмегов – PhD, кафедра производственного менеджмента 

J.H. Dąbrowskiego Street 69, 42-201 Częstochowa

Kirill Ozhmegov – PhD, Department of Production Management 

J.H. Dąbrowskiego Street 69, 42-201 Częstochowa

kvozhmegov@wp.plБиляловА. К.BilyalovA.

Альтаир Канатович Билялов – магистрант ОП 7М07104 – «Машиностроение» 

071412, г. Семей, ул Глинки, 20 А

Altair Bilyalov – Master’s Student of the Educational Program 7M07104 – «Mechanical Engineering» 

071412, Semey, Glinka St., 20A

Altshok@bk.ruНурбековА. Н.NurbekovA.

Аслан Нурбекович Нурбеков – бакалавр ОП 6В07108 – Цифровые технологии в машиностроении 

071412, г. Семей, ул Глинки, 20 А

Aslan Nurbekovich Nurbekov – Bachelor of the Educational Program 6B07108 – Digital Technologies in Mechanical Engineering 

071412, Semey, Glinka St., 20A

aslannurbekov2@gmail.comШәкәрім УниверситетКазахстанShakarim UniversityKazakhstanЧенстоховский политехнический университетПольшаTechnical University CzestochowaPoland20262505202611(21)259266Copyright © Шаяхметов Е.Я., Советбаев Р.А., Ожмегов К., Билялов А.К., Нурбеков А.Н., 20262026Шаяхметов Е.Я., Советбаев Р.А., Ожмегов К., Билялов А.К., Нурбеков А.Н.Shayakhmetov Y., Sovetbayev R., Ozhmegov K., Bilyalov A., Nurbekov A.Данная работа распространяется под лицензией Creative Commons Attribution 4.0.This work is licensed under a Creative Commons Attribution 4.0 License.https://tech.vestnik.shakarim.kz/jour/article/view/2459

В статье представлен расширенный сравнительный анализ традиционной технологии литья под давлением и аддитивной технологии 3D-печати при производстве полимерных роликов для ленточных конвейеров различного назначения. Рассмотрены технологические особенности процессов, их производственные ограничения, экономическая целесообразность и области рационального применения в массовом и мелкосерийном производстве. Рассчитаны массогабаритные характеристики роликов и проведена оценка снижения металлоёмкости по сравнению с традиционными стальными аналогами. Проанализировано влияние уменьшения массы вращающихся элементов на динамические параметры системы, включая пусковые нагрузки, режимы работы и общее энергопотребление конвейерной линии. Показано, что использование современных полимерных материалов позволяет снизить массу ролика более чем в два раза без ухудшения эксплуатационных характеристик. Это способствует повышению энергоэффективности, снижению износа приводных узлов и увеличению срока службы оборудования. Определены критерии выбора технологии изготовления в зависимости от объёма производства, требований к прочности и условий эксплуатации.

This paper presents an extended comparative analysis of the traditional injection molding technology and additive 3D printing technology in the production of polymer rollers for belt conveyors of various applications. The technological features of the processes, their production limitations, economic feasibility, and areas of rational application in mass and small-batch manufacturing are considered. The mass and dimensional characteristics of the rollers were calculated, and the reduction in metal consumption compared with conventional steel analogues was evaluated. The influence of reducing the mass of rotating components on the dynamic parameters of the system, including starting loads, operating modes, and overall energy consumption of the conveyor line, was analyzed. It is shown that the use of modern polymer materials allows reducing the roller mass by more than two times without deterioration of operational characteristics. This contributes to improved energy efficiency, reduced wear of drive units, and increased service life of the equipment. Criteria for selecting the manufacturing technology depending on production volume, strength requirements, and operating conditions are determined.

ролик конвейера3D печатьполимерные материалыроликоопорыаддитивные технологииэнергоэффективностьметаллоемкостьconveyor roller3D printingpolymer materialsidler rollersadditive manufacturingenergy efficiencymaterial consumptionReferencesMa J. The Application of 3D Printing in Mechanical Manufacturing / J. Ma // Applied and Computational Engineering. – 2025. – № 117. – Р. 44-50. https://doi.org/10.54254/2755-2721/2025.20112.Ma J. The Application of 3D Printing in Mechanical Manufacturing / J. Ma // Applied and Computational Engineering. – 2025. – № 117. – Р. 44-50. https://doi.org/10.54254/2755-2721/2025.20112.Baigarina A. Construction 3D printing: a critical review and future research directions / A. Baigarina, E. Shehab, M.H. Ali // Progress in Additive Manufacturing. – 2023. – № 8(6). – Р. 1393-1421. https://doi.org/10.1007/s40964-023-00409-8.Baigarina A. Construction 3D printing: a critical review and future research directions / A. Baigarina, E. Shehab, M.H. Ali // Progress in Additive Manufacturing. – 2023. – № 8(6). – Р. 1393-1421. https://doi.org/10.1007/s40964-023-00409-8.Recent Advances in Additive Manufacturing: A Review of Current Developments and Future Directions / L. Ben Said et al // Machines. – 2025. – № 13. – Р. 813. https://doi.org/10.3390/machines13090813.Recent Advances in Additive Manufacturing: A Review of Current Developments and Future Directions / L. Ben Said et al // Machines. – 2025. – № 13. – Р. 813. https://doi.org/10.3390/machines13090813.Experimental Study on Mechanical Performance and Blast Resistance of Aramid, Carbon, and UHMWPE Fabrics / J. Xie et al // Polymers. – 2026. – № 18. – Р. 612. https://doi.org/10.3390/polym18050612.Experimental Study on Mechanical Performance and Blast Resistance of Aramid, Carbon, and UHMWPE Fabrics / J. Xie et al // Polymers. – 2026. – № 18. – Р. 612. https://doi.org/10.3390/polym18050612.Mechanical and tribological properties of FDM-printed polyamide / Chengshuo Wang et al // Tribology International. – 2024. – Vol. 191. – Р. 109198. https://doi.org/10.1016/j.triboint.2023.109198.Mechanical and tribological properties of FDM-printed polyamide / Chengshuo Wang et al // Tribology International. – 2024. – Vol. 191. – Р. 109198. https://doi.org/10.1016/j.triboint.2023.109198.Thermoset and Thermoplastic Polymers / A. Bırca et al // Materials for Biomedical Engineering: Thermoset and Thermoplastic Polymers. – 2019. – Р. 1-28. https://doi.org/10.1016/B978-0-12-816874-5.00001-3.Thermoset and Thermoplastic Polymers / A. Bırca et al // Materials for Biomedical Engineering: Thermoset and Thermoplastic Polymers. – 2019. – Р. 1-28. https://doi.org/10.1016/B978-0-12-816874-5.00001-3.Bychkova E.V. Processes for Manufacturing Polymer and Composite Products by Pressing and Injection Molding: Textbook for Bachelor Students / E.V. Bychkova, N.V. Borisova, L.G. Panova, Moscow: IPR Media, 2021.Bychkova E.V. Processes for Manufacturing Polymer and Composite Products by Pressing and Injection Molding: Textbook for Bachelor Students / E.V. Bychkova, N.V. Borisova, L.G. Panova, Moscow: IPR Media, 2021.Osarenmwinda J.O. Optimization of Injection Moulding Process Parameters in the Moulding of High Density Polyethylene / J.O. Osarenmwinda, D.D. Olodu // Journal of Applied Sciences and Environmental Management. – 2018. – № 22(2). – Р. 203-206. https://doi.org/10.4314/jasem.v22i2.8.Osarenmwinda J.O. Optimization of Injection Moulding Process Parameters in the Moulding of High Density Polyethylene / J.O. Osarenmwinda, D.D. Olodu // Journal of Applied Sciences and Environmental Management. – 2018. – № 22(2). – Р. 203-206. https://doi.org/10.4314/jasem.v22i2.8.Olenev B.A. Design of Plastic Processing Plants / B.A. Olenev, E.M. Mordkovich, V.F. Kaloshin, Moscow: Khimiya, 1982. – 256 p.Olenev B.A. Design of Plastic Processing Plants / B.A. Olenev, E.M. Mordkovich, V.F. Kaloshin, Moscow: Khimiya, 1982. – 256 p.Demurin A.S. Influence of contact stresses on the durability of viscoelastic idler supports. In: Quality Management: Research Problems and Experience / A.S. Demurin // Saint Petersburg: St. Petersburg Engineering and Economic University Publishing House. – 2002. – Issue 2. – Р. 180-187.Demurin A.S. Influence of contact stresses on the durability of viscoelastic idler supports. In: Quality Management: Research Problems and Experience / A.S. Demurin // Saint Petersburg: St. Petersburg Engineering and Economic University Publishing House. – 2002. – Issue 2. – Р. 180-187.Manual for Conveyor Transport Design: Belt Conveyors (for SNiP 2.05.07-85). – Moscow: Stroyizdat, 1988.Manual for Conveyor Transport Design: Belt Conveyors (for SNiP 2.05.07-85). – Moscow: Stroyizdat, 1988.

The authors declare that there are no conflicts of interest present.