بررسی تجربی تاثیر پارامترهای فرآیندی و خواص گل رس بر دقت ابعادی محصول چاپ سه بعدی سفال

مواد سرامیکی به دلیل گستره وسیعی از خواص، کاربردهای بسیار زیادی دارند. همراه با تحقیقات گسترده ای که در زمینه چاپ سه بعدی پلیمرها و فلزات صورت گرفته بود، پژوهشگران برای تولید محصولات سرامیکی نیز تکنولوژی چاپ سه بعدی را بدین منظور پیشنهاد دادند. سفال بخش عمده ای از سرامیک های سنتی را تشکیل میدهد و سفالگری که همیشه جزو صنایع برتر کشور بوده است، امروزه به دلیل کمبود نیروی متخصص، یکنواختی و عدم تنوع محصولات، رو به فراموشی است و ورود تکنولوژی چاپ سه بعدی به این صنعت میتواند تحولی در آن ایجاد کند. فرآیند اکسترود گل رس و سفال، توانای ی سازگاری با سیستمهای رومیزی ارزان قیمت رسوب ذوب شده (FDM) و همینطور دستگاه های بزرگ صنعتی را دارد. لذا در این پژوهش ابتدا دستگاهی مبتنی بر فرآیند اکسترود گل رس ساخته شد. در ادامه، ترکیبهای مناسب گل رس جهت چاپ سه بعدی مشخص شد. سپس میزان کاهش اندازه قطعات بسته به نوع گل رس، بعد از خشک شدن تخمین زده شد و طبق این نتایج، با طراحی یک نمونه ی لوله سفالی، تاثیر درصد آب موجود در گل رس، قطر نازل، فاصله بین لایه ها و سرعت چاپ به عنوان پارامترهای ورودی فرآیند، بر قطر خارجی محصول مورد بررسی قرار گرفت. با بررسی نتایج مشخص شد که گل رسی که با مقدار ۲۶ تا ۲۸ درصد آب ساخته شود، جهت چاپ سه بعدی سفال مناسب خواهد بود و پارامترهای فرآیندی قطر نازل و فاصله بین لایه ها، موثر بر اندازه قطر خارجی محصول تشخیص داده شدند.

Keywords:

چاپگر سه بعدی سفال , تعیین تاثیر پارامترهای فرآیندی , دقت ابعادی , طراحی آزمایشات