تأثیر چسبندگی بین لایه‌ای در پیش‌بینی شکست خستگی قطعات ساخته‌شده با پرینت سه‌بعدی

نویسندگان

1 دانشیار، گروه مهندسی مکانیک، دانشگاه فردوسی مشهد، مشهد، ایران

2 استادیار، گروه مهندسی مکانیک، دانشگاه صنعتی نوشیروانی بابل، بابل، ایران

3 فارغ‌التحصیل کارشناسی‌ارشد، گروه مهندسی مکانیک، دانشگاه صنعتی نوشیروانی بابل، بابل، ایران

doi
10.22034/ijme.2024.434383.1906
چکیده

امروزه استفاده از تولید افزودنی یا به عبارتی پرینت سه­بعدی در صنایع مختلف ازجمله حوزه پزشکی رشد چشم‌گیری داشته است که از به‌­روز­ترین کاربرد­های آن در این حوزه تولید ایمپلنت‌­های بین مهره‌­ای است. نظر به تأثیر بسیار زیاد چسبندگی بین لایه‌ای در عمر نهایی قطعات ساخته‌ شده به روش پرینت سه‌بعدی، در این مطالعه، با استفاده از تحلیل اجزا محدود برای پیش‌بینی شکست خستگی در ایمپلنت مهره پایین کمر ساخته ‌شده توسط پرینتر سه‌بعدی مورد مطالعه قرار گرفته است. در این راستا با استفاده از روش لایه نشانی ذوبی، چندین نمونه قطعات استاندارد آزمون کشش و مهره پایین کمر ساخته ‌شده است و آزمایش‌های استحکام مکانیکی انجام می‌گردد. ماده مورد استفاده شده جهت انجام این تحقیق، ماده اولیه پلی لاکتیک اسید است که با این ماده در دو راستای افقی و عمودی قطعات نمونه استاندارد کشش و خستگی با مشخصات ضخامت لایه 0/3 میلی‌متر، قطر نازل 0/4 میلی‌متر ، زاویه پرینت 45-/45 و سرعت ساخت 20 میلی­‌متر بر ثانیه پرینت شده‌اند. نتایج به دست آمده نشان می‌دهد که راستای پرینت قطعات بسیار در عمر خستگی قطعات مؤثر بوده و مدل اجزای محدود مورد استفاده با دقت قابل قبولی عمر خستگی قطعات را پیش‌بینی می‌کند.