مطالعه تجربی تاثیر پارامترهای مختلف ساخت بر خواص کششی نمونه‌های PLA چاپ‌شده به روش مدل‌سازی رسوب ذوب‌شده

مدل‌سازی رسوب ذوب‌شده یکی از روش‌های رایج چاپ سه‌بعدی قطعات پلیمری است که به دلیل توانایی آن برای ساخت قطعات پیچیده کاربردی استفاده از آن در حوزه‌های مختلف صنعتی و کاربردهای مهندسی در حال گسترش است. خواص مکانیکی قطعات تولید شده با این روش به شدت به انتخاب صحیح پارامترهای ساخت بستگی دارد. در این تحقیق، اثر سه پارامتر مهم ساخت از قبیل چگالی پرشدن شبکه‌ی داخلی، سرعت چاپ و ضخامت لایه‌ها بر خواص کششی نمونه‌‌های پرینت شده با PLA مورد بررسی قرار گرفته است. به این منظور نمونه‌های استاندارد با چهار چگالی شبکه داخلی ۲۰، ۴۰، ۶۰ و ۸۰ درصد، دو سرعت چاپ ۲۰ mm/s و ۴۰ mm/s و دو ضخامت لایه ۰.۱mm و ۰.۲mm چاپ شده و تحت آزمون کشش شبه‌استاتیک قرار گرفتند. در تمام قطعات چاپ شده، زاویه پرینت شبکه داخلی ۴۵± درجه فرض شده است. نتایج تجربی نشان می‌دهند افزایش چگالی پرشدن شبکه‌ی داخلی تا ۶۰ درصد افزایش قابل ملاحظه‌ای بر روی مدول الاستیسیته، استحکام نهایی و کرنش شکست دارد. اما در چگالی ۸۰ درصد، علی‌رغم داشتن بیشترین نسبت سفتی/وزن و استحکام/وزن، کرنش شکست در مقایسه با نمونه با چگالی ۶۰ درصد ۳۱.۹ درصد کاهش داشته است. کاهش سرعت چاپ از ۴۰ mm/s به ۲۰ mm/s منجر به افزایش سفتی، استحکام نهایی و کرنش شکست به ترتیب ۷.۸ درصد، ۹.۷ درصد و ۱.۶ درصد شده است. همچنین مشاهده شد که با کاهش ضخامت لایه از ۰.۲mm به ۰.۱mm به ازای افزایش ۵.۴ درصدی وزن، مدول الاستیسیته ۱۸.۷ درصد افزایش و کرنش شکست ۵۳.۴ درصد کاهش می‌یابد.

کلیدواژه ها:

ساخت افزایشی ، چاپ سه‌بعدی ، مدل‌سازی رسوب ذوب‌شده ، خواص کششی