بررسی تجربی استحکام فشاری ماده مرکب پلیلاکتیک اسید/الیاف پیوسته شیشه تولید شده با چاپگر سهبعدی مبتنی بر روزنرانی با استفاده از سیستم آغشتهسازی همزمان الیاف و پلیمر
نویسندگان
1 استادیار، دانشکده مهندسی مکانیک، دانشگاه صنعتی سیرجان، سیرجان، کرمان، ایران
doi
10.22034/ijme.2024.442326.1929چکیده
با معرفی فرایندهای ساخت افزایشی و چاپگرهای سهبعدی، تحقیقات بسیار زیادی در این حوزه انجامگرفته و در حال انجام است. روشهای مبتنی بر روزنرانی پلیمر که با نام لایه نشانی ذوبی شناخته میشوند یکی از پرکاربردترین روشهای ساخت افزایشی هستند. بیشترین تحقیقات انجامشده در روش لایه نشانی ذوبی، مربوط به افزایش خواص مکانیکی نمونههای چاپشده است. بهینهسازی پارامترهای فرایند، افزودن ذرات پرکننده فلزی و غیرفلزی، استفاده از عملیات پس پردازشگر (انواع عملیات حرارتی، استفاده از امواج التراسونیک و غیره)، استفاده از الیاف پیوسته از اصلیترین روشهای به کار گرفتهشده هستند. مؤثرترین روش در افزایش خواص مکانیکی بهویژه خواص مکانیکی کششی استفاده از الیاف پیوسته با استحکام بالا نظیر کربن، شیشه و آرامید است. البته استفاده از الیاف پیوسته طبیعی مانند کتان، کنف و غیره نیز مورد توجه بوده است. هدف از این پژوهش بررسی خواص فشاری نمونههای چاپ سهبعدی شده به روش لایه نشانی ذوبی است. در این راستا استحکام فشاری نمونههای پلیمری از جنس پلی لاکتیک اسید خالص و نیز نمونه مرکب پلی لاکتیک اسید/الیاف پیوسته شیشه مورد بررسی قرار میگیرد. واضح است که اگر الیاف پیوسته در راستای اعمال بار فشاری قرار گیرند، توانایی تحمل بار فشاری را ندارند. لذا در این پژوهش با قرار دادن الیاف در جهت عمود بر جهت اعمال بار و با توجه به پدیده ایجاد کرنشی عرضی، الیاف تحت کشش قرارگرفته و استحکام فشاری نمونه مرکب نسبت به نمونه پلیمری خالص به میزان 10 درصد افزایش مییابد.