بهینه‌سازی کیفیت خطوط لایه نشانی در فرآیند چاپ سه‌بعدی گرانولی با استفاده از مواد کامپوزیت‌ پلیمری - فلزی (استیل 316L)

کد مقاله : 1112-ICME2025

نویسندگان

محمدمهدی صالحی *، محمدرضا موحدی دانشگاه صنعتی شریف

چکیده مقاله

در میان روش‌های مختلف تکنولوژی ساخت افزایشی، فرآیند لایه‌نشانی مذاب (FDM) به دلیل سهولت کاربری و هزینه پایین، کاربرد گسترده‌ای یافته است. با این وجود، این روش محدودیت‌هایی از جمله تنوع محدود مواد اولیه، نیاز به استفاده از فیلامنت‌های پیش‌ساخته، وزن بالای قطعات تولیدی، و پسماند به نسبت زیادی دارد. در سال‌های اخیر، تکنیک استفاده از اکسترودر به جای فیلامنت‌های آماده توسعه یافته است. در این پژوهش، برای چاپ قطعات سه‌بعدی از اکسترودری شامل ماردون و سیلندر با ماده کامپوزیتی پلیمر–فلز از جنس استیل 316 استفاده شده است. هدف اصلی تحقیق، بررسی تأثیر متغیرهای اصلی اکسترودر (دمای ناحیه ورودی مواد اولیه، دمای ناحیه خروجی، و سرعت چرخش ماردون) بر کیفیت خطوط لایه‌نشانی می‌باشد. نتایج نشان می‌دهد که دمای ورودی مواد اولیه و دمای خروجی تأثیری معکوس بر کیفیت خطوط لایه‌نشانی دارند؛ به‌طوری‌که با افزایش دما، کیفیت کاهش می‌یابد. از سوی دیگر، افزایش سرعت چرخش ماردون تأثیر مثبتی بر کیفیت داشته است و به بهبود زبری و یکنواختی خطوط منجر می‌شود. همچنین تمام نتایج در یک مسئله بهینه‌سازی مورد بررسی قرار گرفت و بهترین کیفیت با درنظرگفتن جبهه پارتو برای دمای ورودی 200 درجه، دمای خروجی 210 درجه و سرعت چرخش ماردون 50 دور بر دقیقه بدست آمد.

کلیدواژه ها

ساخت افزایشی، اکسترودر، مواد گرانولی، کامپوزیت پلیمر-فلز، بهینه سازی

وضعیت: پذیرفته شده برای ارائه شفاهی