مروری بر بررسی پتانسیل فیلامنتهای کامپوزیتی مسگرافن در چاپ سه بعدی FDM: قطعات فلزی از چالشهای فنی تا کاربردهای صنعتی

در سالهای اخیر تلفیق فناوری ساخت افزایشی به ویژه چاپ سه بعدی به روش Fused Deposition Modeling (FDM) با نانوکامپوزیتهای فلزی موجب گشایش افقهای نوینی در تولید قطعات مهندسی پیشرفته شده است. کامپوزیتهای مسگرافن به دلیل ترکیب منحصربه فردی از خواص حرارتی مکانیکی و الکتریکی، به عنوان مواد نسل جدید برای کاربردهای صنعتی در حال ظهور هستند. این مقاله مروری با هدف بررسی جامع روند ساخت، ویژگیها، چالشها و کاربردهای فیلامنتهای CGraphene، ابتدا به تحلیل خواص ذاتی اجزای تشکیل دهنده یعنی گرافن و مس پرداخته و سپس فرآیندهای تولید فیلامنت از جمله آماده سازی، پودر اکستروژن، سینتر و پارامترهای کلیدی چاپ را تشریح می کند. علاوه بر این، اثرات گرافنهای مهندسی شده مانند GNP های تزئین شده با نانو ذرات طلا بر چسبندگی بین فازی و تقویت خواص مکانیکی بررسی شده است. کاربردهای صنعتی گسترده ای این مواد در حوزه های، الکترونیک، مدیریت حرارتی، هوافضا، مکانیک و حسگرها تبیین شده است. با مقایسه روشهای مختلف ساخت از جمله، FDM، پرس پلاسما، جرقه ای (SPS)، متالورژی پودر و چاپ جوهرافشان سه بعدی، نقاط قوت و محدودیت های هر روش مورد ارزیابی قرار گرفته و روشن می شود که انتخاب رویکرد ساخت وابسته به هدف نهایی کاربرد است. یافته های این مقاله، مسیرهای آینده تحقیقاتی را برای بهینه سازی خواص و افزایش بهره وری صنعتی این دسته از کامپوزیتها هموار می سازد.

کلیدواژه ها:

کامپوزیت مسگرافن ، چاپ سه بعدی FDM ، فیلامنت ، فلزی ، خواص مکانیکی ، رسانایی حرارتی ، نانوذرات ، طلا ، متالورژی پودر