مطالعه پارامترهای چاپ سه بعدی بر رفتار خزشی پلیمر PLA تولید شده با روش ساخت افزایشی مدل سازی رسوب ذوبی

کامپوزیت های پایه پلیمری به دلیل نسبت استحکام به وزن بالا، به شدت برای استفاده در بال و بدنه هواپیماها، روتور هلیکوپتر و پره های توربین بادی مورد توجه قرار گرفته اند. همچنین استفاده از پلیمرها به طور گسترده برای ساخت سایبان و شیشه جلو هواپیما مورد استفاده قرار می گیرد. با این حال، با توجه به این موضوع که هواپیماها در طول پرواز دماهای بالایی را تجربه می کنند، یک مشکل در استفاده از مواد مبتنی بر پلیمر این است که خواص استحکام و سفتی آنها ممکن است به طور قابل توجهی در طول زمان تغییر کند. به عبارت دیگر قطعات هواپیما تحت بارهای خزشی قرار می گیرد. لذا پلیمر مورد استفاده باید استحکام کافی را در برابر اینگونه نیروها داشته باشد. به دلیل دقت بالا تولیدات افزایشی، از این فرآیندها به منظور ساخت قطعات هواپیما نیز استفاده می شود. در این پژوهش، رفتار خزشی قطعات تولید شده با استفاده از دستگاه چاپگر سه بعدی و روش مدل سازی رسوب ذوبی ( FDM ) به منظور بررسی تاثیر جهت لایه چینی بر عمر خزشی قطعات مورد ارزیابی قرار گرفته است. برای این منظور، نمونه های آزمون خزش در سه جهت ضخامت، عرضی و طولی با چاپگرسه بعدی ساخته شده و بعد از اجرای آزمون، خواص خزشی مواد استخراج شده است. همزمان با اجرای آزمون به منظور استفاده از تکنیک پردازش تصویر دیجیتال ( DIC )، فیلمبرداری از قطعه صورت گرفته است. نتایج به دست آمده و آزمون تجربی مطابقت خوبی را نشان می دهد. همچنین تاثیر جهت چاپ که یکی از پارامترهای چاپگرها است، بر رفتار خزشی ماده با استفاده از تحلیل رگرسیون در نرم افزار MINITAB مطالعه شده است. نتایج نشان می دهد جهت ضخامت نسبت به جهت عرضی و طولی به ترتیب ۱۴۰ درصد و ۹۰۰۰ درصد بیشتر عمر کرده است. سطوح شکست نیز پس از اجرای آزمون ها، بررسی شده است. نتایج حاکی از آن است که جدایش بین لایه ها در جهت طولی عامل اصلی کم شدن عمر خزشی این نمونه ها است.

Keywords:

چاپ سه بعدی , رفتار خزشی , پلیمر PLA , مدل سازی رسوب ذوبی