بررسی تجربی استحکام فشاری ماده مرکب پلی لاکتیک اسید/الیاف پیوسته شیشه تولید شده با چاپگر سه بعدی مبتنی بر روزن رانی با استفاده از سیستم آغشته سازی هم زمان الیاف و پلیمر

با معرفی فرایندهای ساخت افزایشی و چاپگرهای سه بعدی، تحقیقات بسیار زیادی در این حوزه انجام گرفته و در حال انجام است. روش های مبتنی بر روزن رانی پلیمر که با نام لایه نشانی ذوبی شناخته می شوند یکی از پرکاربردترین روش های ساخت افزایشی هستند. بیشترین تحقیقات انجام شده در روش لایه نشانی ذوبی، مربوط به افزایش خواص مکانیکی نمونه های چاپ شده است. بهینه سازی پارامترهای فرایند، افزودن ذرات پرکننده فلزی و غیرفلزی، استفاده از عملیات پس پردازشگر (انواع عملیات حرارتی، استفاده از امواج التراسونیک و غیره)، استفاده از الیاف پیوسته از اصلی ترین روش های به کار گرفته شده هستند. موثرترین روش در افزایش خواص مکانیکی به ویژه خواص مکانیکی کششی استفاده از الیاف پیوسته با استحکام بالا نظیر کربن، شیشه و آرامید است. البته استفاده از الیاف پیوسته طبیعی مانند کتان، کنف و غیره نیز مورد توجه بوده است. هدف از این پژوهش بررسی خواص فشاری نمونه های چاپ سه بعدی شده به روش لایه نشانی ذوبی است. در این راستا استحکام فشاری نمونه­های پلیمری از جنس پلی لاکتیک اسید خالص و نیز نمونه مرکب پلی لاکتیک اسید/الیاف پیوسته شیشه مورد بررسی قرار می گیرد. واضح است که اگر الیاف پیوسته در راستای اعمال بار فشاری قرار گیرند، توانایی تحمل بار فشاری را ندارند. لذا در این پژوهش با قرار دادن الیاف در جهت عمود بر جهت اعمال بار و با توجه به پدیده ایجاد کرنشی عرضی، الیاف تحت کشش قرارگرفته و استحکام فشاری نمونه مرکب نسبت به نمونه پلیمری خالص به میزان ۱۰ درصد افزایش می یابد.

کلیدواژه ها:

ماده مرکب ، ساخت افزایشی ، چاپ سه بعدی ، استحکام فشاری ، الیاف پیوسته