توسعه دستگاه چاپگر سه بعدی قطعات پلیمری برای تولید نمونه های آزمایشگاهی کامپوزیتی تقویت شده با الیاف پیوسته ی شیشه
کد مقاله : 1089-IRANCOMP-FULL
نویسندگان:
سجاد کرمی1، محمد مهدی قنبرپور بروجنی2، مجتبی حقیقی یزدی *3، مجید صفرآبادی فراهانی4
1دانشکده مکانیک،دانشگاه فنی مهندسی تهران
2دانشکده فنی دانشگاه تهران
3دانشکده مهندسی مکانیک/دانشکدگان فنی/ دانشگاه تهران
4عضو هیات علمی
چکیده مقاله:
با توجه به کاربرد روزافزون تولید افزودنی، پژوهش‌هایی برای بهینه سازی قطعات حاصل از آن شده ‌است. رایج‌ ترین و ارزان ترین راه ساخت افزودنی در حال حاضر FDM می باشد، قطعات حاصل از این فرآیند پلیمر ترموپلاستیک بوده و در اکثر مواقع تنش نهایی و تنش تسلیم آن برای مصارف صنعتی پایین می باشد در این مقاله قصد داریم با تغییر ساختار یک دستگاه پرینتر سه بعدی FDM، قطعات کامپوزیتی با استفاده از الیاف پیوسته شیشه تقویت شده با ترموپلاستیک و بصورت اتوماتیک تولید کنیم. ساخت قطعات کامپوزیتی تقویت شده با الیاف پیوسته به روش چاپ سه بعدی به دلیل بهبودی که در خواص مکانیکی دارد می تواند کمبودها و معایب موجود در قطعات پلیمری ساخته شده به این روش را رفع کند. اما این پروسه نیازمند اطلاعات در زمینه ی بهینه سازی و تغییر سیستم تزریق، برای پرینت همزمان ترموپلاستیک و رشته الیاف پیوسته شیشه، نحوه مدلسازی قطعات برای سیستم پیاده شده برای ساخت، تنظیمات بهینه ی اعمالی تزریق و پارامتر های چاپ برای تبدیل خروجی CAD به فرمت قابل استفاده در پرینتر می باشد. ماتریس قطعات از جنس پلی لاکتیک اسید و الیاف آن از جنس شیشه تولید شده و پس از آن، آزمون کشش بر روی قطعات انجام شد و بهبود خواص در مدول یانگ و استحکام بیشینه قطعات کامپوزیتی تا بیش از 5 برابر قطعه ی پلیمری خالص نتیجه گرفته شد. همچنین چالش های گوناگونی برای ایجاد قطعه برای تست کشش وجود داشت که با بهینه سازی سیستم تب گذاری تا حد مطلوبی مشکلات حل شد.
کلیدواژه ها:
تولید افزودنی، چاپ سه بعدی، پلی لاکتیک اسید، الیاف شیشه، قطعات کامپوزیتی، الیاف پیوسته
وضعیت : مقاله برای ارائه شفاهی پذیرفته شده است