بهبود مقدار ماده مصرفی، مقاومت سایشی و صافی سطح در تولید قطعات ساخت افزایشی به روش طراحی بر اساس تقسیم بندی

تکنولوژی ساخت افزایشی تا حد زیادی تولید قطعات سه بعدی پیچیده از روی مدلشان را آسان تر کرده است. اگرچه فرآیندهای ساخت افزایشی انعطاف پذیری منحصربه فردی دارند، اما محدودیت هایی نیز دارند که باعث می شود محققان نتوانند هر شکل هندسی مشخصی را به راحتی بسازند. برخی از این محدودیت ها عبارتند از: مصرف ماده به منظور ایجاد ساختار پشتیبان، صافی سطح نامناسب برخی از سطوح با زوایای خاص و غیره. یکی از روش های غلبه بر این مشکلات، طراحی بر اساس تقسیم بندی قطعات است. روش پیش بینی شده متشکل از دو گام است: ۱- تقسیم مدل سه بعدی قطعه و ۲- یافتن بهترین جهت ساخت برای هر بخش جداشده. در گام اول محققان به دنبال حداقل تقسیمات ممکن به وسیله تشخیص فیچرها و جداسازی آنها با صفحات مناسب و همچنین نحوه اتصال این قسمت ها هستند که در گام بعدی بهترین جهت ساخت برای هر بخش جداشده بایستی انتخاب شود. معیار انتخاب بهترین حالت تقسیم بندی و بهترین جهت های ساخت این است که حجم ساختار پشتیبان، زبری سطح میانگین و قدرت سایشی سطح بایستی حداقل شود. الگوریتمی که این کار را انجام می دهد، بر پایه الگوریتم بهینه سازی ازدحام ذرات ایجاد شده است که با استفاده از زبان برنامه نویسی سی شارپ، نوشته شده است. به منظور صحه گذاری بر عملکرد الگوریتم ارایه شده، آزمایش های عملی نیز انجام شدند. نتایج این آزمایش ها نشان داد که طراحی بر اساس تقسیم بندی، کارآیی فرآیندهای ساخت افزایشی را از دیدگاه های ذکرشده بهبود می بخشد. این تحقیق روشی نو برای بهبود عملکرد و کارآیی تکنولوژی های ساخت افزایشی ارایه کرده است که در جهت نزدیک شدن این تکنولوژی ها به مرحله بلوغ، گام بزرگی خواهد بود.

کلیدواژه ها:

Additive Manufacturing ، Material Consumption ، Surface Roughness ، Abrasion Resistance ، Segmentation Design ، ساخت افزایشی ، مقدار ماده مصرفی ، زبری سطح ، قدرت سایشی ، طراحی بر اساس تقسیم بندی