تاثیر میکروذرات فلزی و عملیات حرارتی بر استحکام و اعوجاج کامپوزیت‌های چاپ‌شده به روش FDM
کد مقاله : 1423-ISME2024
نویسندگان
حمیدرضا احمدی شاپورآبادی، روح الله عزیزی تفتی *
دانشگاه یزد
چکیده مقاله
این پژوهش به بررسی تأثیر افزودن ذرات فلزی (آهن و مس) به پلیمر ABS در فرآیند چاپ سه‌بعدی FDM و هم‌چنین تأثیر عملیات حرارتی بر خواص مکانیکی و اعوجاج قطعات کامپوزیتی تولید‌شده پرداخته است. در این مطالعه، از ذرات فلزی با اندازه‌های مختلف و تعداد لایه‌های متفاوت به‌منظور تقویت خواص مکانیکی قطعات استفاده شد. ابتدا، تأثیر عملیات حرارتی در دماهای مختلف (90، 105 و 120 درجه سانتی‌گراد) و زمان‌های گوناگون بر اعوجاج قطعات مورد بررسی قرار گرفت. نتایج نشان داد که بهترین شرایط عملیات حرارتی در دمای 105 درجه سانتی‌گراد و زمان 45 دقیقه بوده است. این پژوهش هم‌چنین نشان داد که افزودن ذرات فلزی، به‌ویژه ذرات مس، موجب افزایش استحکام تسلیم قطعات می‌شود. با این حال، افزایش اندازه ذرات فلزی باعث کاهش استحکام قطعه شد چرا که ذرات بزرگ‌تر موجب تمرکز بیش‌تر تنش در قطعه می‌گردند. علاوه بر این، افزایش تعداد لایه‌های ذرات فلزی موجب بهبود توزیع آن‌ها و در نتیجه، افزایش استحکام قطعات شد. تحلیل واریانس نشان داد که متغیرهای جنس، اندازه ذرات فلزی و تعداد لایه‌ها بر استحکام تسلیم تأثیرگذارند. نتایج این تحقیق بیانگر این است که با کامپوزیت‌کردن قطعات می‌توان به بهبود خواص مکانیکی قطعات چاپ سه‌بعدی FDM دست یافت و زمینه‌های کاربردی این قطعات را در صنایع مختلف گسترش داد.
کلیدواژه ها
چاپ سه‌بعدی FDM، کامپوزیت، میکروذرات فلزی، استحکام، اعوجاج
وضعیت: پذیرفته شده برای ارائه شفاهی