مطالعه تجربی و تحلیل آماری تاثیر پارامترهای فرآیند مدلسازی لایه نشانی ذوبی بر استحکام تسلیم و استحکام شکست نمونه های پلیمری چاپ شده

فناوری FDM یا فرآیند مدلسازی لایه نشانی ذوبی، به عنوان یکی از روشهای ساخت افزودنی بر پایه اکستروژن، شناخته میشود. در این فرآیند، چاپ محصول بر اساس لایه نشانی فیلامنت ذوبشده انجام میشود. در این پژوهش، با استفاده از این فناوری و طراحی آزمایش به روش باکس- بنکن، نمونه های استاندارد آزمون کشش از جنس فیلامنت PETG تحت تنظیمات متنوعی از متغیرهای ورودی مشتمل بر: ارتفاع لایه، دمای نازل و سرعت چاپ تولید شدند و استحکام تسلیم و استحکام شکست نمونه ها با استفاده از تحلیل واریانس، تحت ارزیابی قرار گرفتند. نتایج نشان داد که مجذور سرعت چاپ، تاثیر معنی داری بر استحکام تسلیم دارد. همچنین، عبارت تعاملی حاصل- ضرب ارتفاع لایه در سرعت چاپ، حاصل ضرب دمای نازل در سرعت چاپ و مجذور دمای نازل به عنوان عبارات موثر بر استحکام شکست، شناسایی شدند. علاوه بر این، ضریب تغییرات حاصل از تحلیل واریانس استحکام تسلیم و استحکام شکست به ترتیب برابر با ۷۰/۹۹ ۹۰/۱۷ درصد به دست آمد که توانایی مدلهای برازش یافته و صحت معادلات رگرسیون در توصیف و پیش بینی تغییرات پارامترهای پاسخ را به عنوان تابعی از متغیرهای مستقل، مورد تایید قرار داد. علاوه بر این، ترکیب بهینه متغیرهای ورودی فرآیند FDM با هدف بیشینه سازی استحکام تسلیم و استحکام شکست با مقادیر بالای تابع مطلوبیت، استخراج و تعیین شدند.

کلیدواژه ها:

مدلسازی لایه نشانی ذوبی ، استحکام تسلیم ، آزمون کشش ، PETG ، تحلیل آماری