عبدالواحد کمی

بررسی خواص مکانیکی قطعات کامپوزیتی پایه پلیمری باالیاف پیوسته تولیدشده به روش مدلسازی رسوب ذوبی (لینک ایرانداک)

چکیده:

مدل سازی رسوب ذوبی یکی از متداول‌ترین روش‌های ساخت افزودنی می‌باشد که امروزه امکان ساخت قطعات کامپوزیتی را فراهم کرده است. این روش هزینه و زمان تولید قطعات را نسبت به روش‌های سنتی کاهش می‌دهد. با توجه به اینکه مدل سازی رسوب ذوبی همواره به پارامترهای مشخصی وابسته است در این پژوهش با بررسی مطالعات گذشته پارامترهای موثر بر خواص مکانیکی قطعات کامپوزیتی پلی لاکتیک اسید/الیاف کربن پیوسته مورد ارزیابی قرار گرفتند و 3 پارامتر به عنوان ورودی انتخاب شدند که شامل ارتفاع لایه، سرعت پرینت و دمای نازل می‌شود. سپس با انجام طراحی آزمایش به کمک نرم افزار Design Expert و روش سطح پاسخ (RSM) خواص مکانیکی نمونه‌های کامپوزیتی مورد ارزیابی قرار گرفت. با بهینه‌سازی نتایج بدست آمده مشخص شد که بیشترین استحکام کششی و خمشی در نمونه‌ی پرینت شده با ضخامت 3/0 میلی‌متر، سرعت پرینت 4 میلی‌متر بر ثانیه و دمای نازل 200 درجه سانتی‌گراد رخ می‌دهد که نسبت به حالت تقویت نشده استحکام کششی نمونه‌ها 77 درصد و استحکام خمشی 5/27 درصد بهبود یافتند. بررسی تصاویر SEM نمونه‌های کامپوزیتی تولید شده نشان داد که آغشتگی الیاف یک عامل مهم در استحکام نمونه‌ها است. علاوه بر این با بررسی الگوی پرشدن مشخص شد تغییر زاویه رشته‌ها بر روی خواص مکانیکی موثر بوده و با کاهش زاویه رشته‌ها استحکام نمونه‌های پرینت شده افزایش می‌یابد. همچنین بر اساس مقادیر بدست آمده از پارامترهای بهینه شده قطعاتی با هندسه متفاوت پرینت شدند که از دقت کافی برخوردار بودند.