فهرست نشریات علمی دسترسی آزاد ایران

این پژوهش به بررسی قابلیت ساخت قالب‌های تزریق مستقیم زیره کفش با استفاده از فناوری چاپگر سه‌بعدی و بهره‌گیری از ساختارهای فرامواد می‌پردازد. هدف اصلی مطالعه، ارزیابی تأثیر نوع الگوی شبکه‌ای (شامل شش ضلعی، مستطیلی و ساده) و ضخامت دیواره‌های پوسته (0.8، 1 و 1.2 میلی‌متر) بر خواص مکانیکی، به ویژه استحکام و انرژی جذب نمونه‌های تقویت‌شده با رزین اپوکسی است. در ابتدا، نمونه‌ای از قالب زیره کفش با استفاده از پلیمر ABS و رزین چاپ شد که به دلیل عدم استحکام کافی، نیاز به تقویت داشت. برای رفع این چالش، نمونه‌هایی استاندارد طراحی و چاپ شدند و سپس داخل آن‌ها و سطح خارجی پوسته با رزین اپوکسی پر گردید. الگوهای فرامواد (شش ضلعی و مستطیلی) بر روی دیواره‌های خارجی پوسته اعمال شدند تا استحکام و پایداری ساختاری افزایش یابد. نمونه‌های نهایی تحت آزمایش‌های ضربه و خمش سه‌نقطه قرار گرفتند. نتایج نشان داد که استفاده از ساختارهای شبکه‌ای و بهینه‌سازی ضخامت دیواره، به طور قابل توجهی خواص مکانیکی را بهبود می‌بخشد. به عنوان مثال، در آزمایش ضربه، نمونه‌های دارای ساختار شش ضلعی با ضخامت 1 میلی‌متر، به طور میانگین 1.46 ژول انرژی جذب کردند، در حالی که نمونه‌های ساده و مستطیلی به ترتیب 1.21 و 1.01 ژول جذب انرژی داشتند. همچنین، در آزمایش خمش سه‌نقطه، ساختار مستطیلی بالاترین استحکام خمشی (1129.1 مگاپاسکال) را نشان داد که بیانگر تأثیر چشمگیر فرامواد در بهبود خواص مکانیکی است. این یافته‌ها حاکی از آن است که با بهره‌گیری از طراحی هوشمندانه فرامواد، می‌توان ضمن کاهش مصرف مواد و زمان تولید، به قطعاتی با استحکام و کارایی بالا دست یافت