بهینه سازی پارامترهای فراورش در چاپ سه بعدی پلی لاکتیک اسید به روش لایه گذاری هم جوش

امروزه فناوری­ های نوین ساخت به روش بر­هم­ افزا مانند لایه­ گذاری هم­ جوش در حوزه­ های مختلف صنعت نظیر مدل­ سازی، ماشین ­سازی، صنایع هوافضا و نیز علوم پزشکی به نحو چشمگیری در حال گسترش است، که علت آن را می توان قابلیت این روش در ساخت قطعه های کاربردی با هندسه ­های پیچیده در مدت زمان کوتاه تر و با هزینه کمتر نسبت به روش­ های متداول دانست. از این ­رو، شناخت متغیرهای موثر بر فرایند لایه­ گذاری هم­ جوش با توجه به اثر انکارناپذیر آن­ ها در کیفیت قطعات پلیمری ساخته شده، حایز اهمیت است. در این مقاله، اثر متغیرهای فراورش مانند ضخامت لایه ها، زاویه رشته نشانی و صفحه چاپ بر خواص کششی و زبری نمونه های ساخته شده از پلی­ لاکتیک اسید به روش لایه گذاری هم­ جوش، ارزیابی شده است. نتایج حاکی از آن است که در شرایط انتخاب شده برای چاپ، با کاهش ضخامت لایه ها، استحکام و تا حدی مدول کششی افزایش پیدا می کند. بیشترین مقدار استحکام و مدول کششی برای نمونه هایی به دست می آید که زاویه رشته­ نشانی آن­ ها صفر درجه بوده و در صفحه XYZ به ضخامت لایه mm 05/0 چاپ شده باشند. مطالعات میکروسکوپی نشان داد، در ضخامت­ های کم، لایه های پلیمری به­ هم جوش خورده و مرز بین­ لایه ای از بین می­ رود. اما، در ضخامت­ های زیاد، فضاهای خالی زیادی میان لایه­ ها به وجود می­ آ ید که باعث تمرکز تنش شده و در نهایت سبب کاهش استحکام قطعه چاپ شده می­ شوند. همچنین، نتایج زبری ­سنجی از سطح نمونه ها نشان داد، با افزایش ضخامت لایه ها، زبری سطح نیز افزایش می یابد.

Keywords:

چاپ سه بعدی , پارامترهای فراورش , FDM ضخامت لایه , زاویه رشته نشانی , صفحه چاپ