تحلیل تجربی خواص مکانیکی و میکروسکوپی کامپوزیت ABS-Ni ساختهشده در روش مدلسازی لایه نشانی ذوبی (FDM)
نویسندگان
1 کارشناسی ارشد، مهندسی مکانیک، دانشگاه صنعتی خواجه نصیرالدین طوسی، تهران، ایران
2 استاد، مهندسی مکانیک، دانشگاه صنعتی خواجه نصیرالدین طوسی، تهران، ایران
3 کارشناسی ارشد، مهندسی مکانیک، دانشگاه صنعتی خواجه نصیرالدین طوسی، تهران، ایران
doi
10.22034/ijme.2023.371411.1716چکیده
با توسعه روشهای ساخت افزایشی در چند دهه اخیر، تولید قطعاتی با جنس متفاوت نیز اهمیت بسیاری یافته است. روش چاپ سهبعدی ذوبی (FDM) بهعنوان یکی از متداولترین روشهای ساخت افزایشی، امکان تولید قطعات پیچیده کامپوزیتی را فراهم مینماید. فیلامنتهای مصرفی مورد استفاده در روش لایه به لایه FDM معمولاً بهصورت پلیمری و با قطر معین میباشد. در این روش از طریق ذوب فیلامنت در نازل سامانه و پیشروی لحظهای آن، مواد در راستای حرکت سیستم از نازل سامانه خارج میگردد. مواد میکرو کامپوزیت به دلیل کاربردهای فراوان از این دسته مواد بشمار میروند. در این بین نحوه کامپوزیتسازی بر روی رفتار قطعه تأثیرگذار است به همین منظور در این پژوهش با استفاده از فیلامنت میکرو کامپوزیتی ABS-Ni و چاپ آن با چاپگر سهبعدی FDM ساختهشده توسط محققین همین مقاله و مقایسه آن با دیگر پلیمرهای تولیدشده در این روش نظیر PLA، ABS و TPU به بررسی خواص مکانیکی و خواص میکروسکوپی قطعات تولید شده، پرداخته شده است. همچنین، قطعات مشابه با استفاده از روش DLP با این روش مقایسه گردید. با توجه به نتایج به دست آمده، با افزایش 15% پودر نیکل، استحکام کششی به میزان 62/11% کاهش یافته که این مقدار برابر با کاهش 50% میزان پرشوندگی در قطعه غیر کامپوزیت ABS است. در مقایسه دو روش FDM و DLP، با وجود کیفیت سطح و ساختار یکپارچهتر، عملیات فتوپلیمریزاسیون میتواند استحکام قطعات را تا 2 برابر کاهش دهد؛ همچنین درازش پلیمر TPU، 26 برابر دیگر مواد برآورد گردید.