بررسی خواص مکانیکی و حرارتی نمونه‌های تقویت‌شده با سیم فلزی پیوسته در فرآیند لایه نشانی مذاب به‌منظور عامل تحریک حافظ شکلی

نویسندگان

1 فارغ‌التحصیل کارشناسی‌ارشد، دانشکده مهندسی مکانیک، دانشگاه تربیت مدرس، تهران، ایران

2 فارغ‌التحصیل کارشناسی‌ارشد، دانشکده مهندسی مکانیک، دانشگاه تربیت مدرس، تهران، ایران

3 استاد، دانشکده مهندسی مکانیک، دانشگاه تربیت مدرس، تهران، ایران

doi
10.22034/ijme.2024.434021.1898
چکیده

در این پژوهش ساخت نمونه‌های تقویت‌شده با سیم فلزی به‌عنوان جزء پیوسته تقویت‌کننده و همچنین محرک حافظ شکلی، در فرآیند ساخت افزایشی لایه نشانی مذاب (FDM) چاپ شد. مواد حافظ شکلی زیر‌مجموعه‌ی مهمی از مواد هوشمند هستند که  شکل اصلی خود را به خاطر سپرده و پس از اعمال تغییر شکل در پاسخ به یک محرک خاص مانند گرما، مغناطیس، الکتریسیته، رطوبت و غیره، شکل اصلی خورد را بازیابی می‌کنند. محرک‌های مواد حافظ شکلی به دو‌دسته کلی مستقیم و غیر‌مستقیم دسته‌بندی می‌شوند. تحریک مستقیم این مواد جهت بازیابی شکلی در برخی موارد ممکن نبوده و معرفی راهکارهایی جهت افزودن قابلیت تحریک غیر‌مستقیم به این مواد می‌تواند دامنه کاربرد این مواد را افزایش دهد. در این پژوهش سیم فلزی کروم-نیکل به‌‌عنوان عامل تقویت‌کننده جهت بهبود خواص مکانیکی و همچنین افزودن قابلیت تحریک غیر‌مستقیم مواد با اعمال اختلاف‌پتانسیل با استفاده از روش آغشته سازی هم‌زمان در فرآیند FDM استفاده‌شده است. افزودن الیاف پیوسته به روش آغشته‌­سازی همزمان در حین چاپ قطعات، افزایش چشم‌گیر خواص مکانیکی نمونه‌های پلیمری را به همراه دارد. مطابق نتایج به‌دست‌آمده برای سیم فلزی با قطر 0/15 میلی‌متری مقدار افزایش استحکام کششی برای نمونه‌های 5 و 10 درصدی به ترتیب برابر با 63 و 134 درصد بوده است. مقدار افزایش استحکام خمشی برای نمونه‌های تقویت‌شده با 5 و 10 درصد سیم فلزی به ترتیب برابر با 10 و 105 درصد بوده است.