بهینه سازی رفتار شکست قطعات چاپ سه بعدی شده در تولید ابری برای کاربردهای هوافضایی با استفاده از تحلیل آماری و روش های تصمیم گیری

در دهه گذشته، فناوری چاپ سه بعدی، به ویژه مدل سازی رسوبی ذوب شونده (FDM)، به طور گسترده ای در محیط های تولیدی توزیع شده، به خصوص در تولید ابری، مورد استفاده قرار گرفته است. با توجه به اهمیت کیفیت خدمات در این شبکه های تولیدی، بررسی هم زمان ویژگی های مکانیکی و اقتصادی قطعات چاپ شده ضروری است. در این پژوهش، به منظور بهبود کیفیت قطعات پلیمری چاپ شده با فناوری FDM، تاثیر پارامترهای فرآیند شامل ضخامت لایه، سرعت چاپ و تراکم داخلی بر رفتار شکست مود I در قطعات PLA بررسی شده است. طراحی آزمایش به صورت طرح عاملی کامل با ۱۲ آزمایش و دو تکرار انجام شد و ویژگی هایی نظیر چقرمگی شکست (KIc)، انرژی شکست (GIc)، زمان چاپ و مقدار مصرف ماده اندازه گیری گردید. نتایج تحلیل آماری نشان داد ضخامت لایه بیشترین تاثیر را بر انرژی شکست و تراکم داخلی بیشترین تاثیر را بر چقرمگی شکست دارد. نوآوری این پژوهش در به کارگیری روش تصمیم گیری چندمعیاره ی تاپسیس برای انتخاب ترکیب بهینه ی پارامترها با در نظر گرفتن هم زمان معیارهای مکانیکی و اقتصادی و مقایسه آن با نتایج تحلیل های آماری است. بر اساس نتایج، در شرایطی که خواص مکانیکی اولویت دارند، ترکیب بهینه شامل سرعت چاپ ۳۰۰۰ میلی متر بر دقیقه، تراکم داخلی ۷۰٪ و ضخامت لایه ۰٫۳ میلی متر می باشد. در نهایت، روش تاپسیس با انعطاف پذیری بالا در ایجاد تعادل میان اهداف متضاد، به عنوان روشی موثر برای تولید قطعات با عملکرد شکست بالا در صنایع هوافضا پیشنهاد می شود.

کلیدواژه ها:

شکست مود I خالص ، روش تاپسیس ، ماده پلی لاکتیک اسید (PLA) ، آنالیز واریانس