تحلیل تجربی و شبیه سازی تاثیر پارامترهای هندسی چاپ سه بعدی بر روی بازیابی شکلی پیچشی پلیمر پلی لاکتیک اسید

ساخت افزایشی یکی از فرآیندهای ساخت پیشرفته است که امروزه به دلیل ساخت قطعات با ساختارهای پیچیده، سرعت و هزینه پایین تولید، در حال توسعه و گسترش است. چاپ سه بعدی قطعات حافظه دارشکلی در قالب چاپ چهاربعدی، پدیده ای نوظهور در این عرصه است که به عنوان آینده ساخت افزایشی از آن یاد می شود. در این پژوهش، اثر پارامترهای فرآیند لایه نشانی ذوبی شامل ضخامت لایه، سرعت چاپ و قطر نازل بر میزان بازیابی شکلی پیچشی قطعه چاپ شده بر پایه ماده پلی لاکتیک اسید، بررسی شد. برای کاهش هزینه و زمان همچنین بالا بردن اعتبار و دقت، از روش طرح مرکب مرکزی یکی از زیرمجموعه های روش سطح پاسخ استفاده گردید. تعداد ۱۷ آزمایش انجام شد و مدلی برای تعیین اثر پارامترهای هندسی چاپ سه بعدی بر میزان تغییرشکل بازیابی بدست آمد. ۲R و Adj R۲ مدل به ترتیب بالاتر از ۹۹/۰ و ۹۸/۰بدست آمد که نشان دهنده دقت بالای مدل و تشابه داده های آزمایشگاهی و مدل تجربی است. این مدل نشان داد که ضخامت لایه ها، قطر نازل و سرعت چاپ به ترتیب اثرگذاری بیشتری در میزان بازیابی شکلی پیچشی دارند. برای بررسی رفتار بازیابی شکلی، این فرآیند شبیه سازی شد و رابطه بین زاویه پیچش بازیابی شده و پیش تنش اعمالی در فرآیند چاپ بدست آمد. برای صحت سنجی مدل، اثر پارامترهای چاپ سه بعدی بر میزان بازیابی شکلی و رابطه پیش تنش با میزان بازیابی شکلی، زاویه پیچش دلخواه ۲۰۰ درجه در نظر گرفته شد که پس از آزمایش تجربی خطای مدل ۲ درصد محاسبه شده و نتایج شبیه سازی منطبق با رفتارحافظه شکلی قطعه بدست آمد.

کلیدواژه ها:

چاپ سه بعدی ، لایه نشانی ذوبی ، پلیمرهای حافظه شکلی ، طرح مرکب مرکزی ، شبیه سازی عددی