بررسی یکی از پژوهش هایی اکادمیک در زمینه چاپ سه بعدی با الیاف پیوسته
در پست های قبل به شرکت های فغال در زمینه چاپ سه بعدی کامپوزیت های تقویت شده با الیاف پیوسته و مزایا و چالش های این روش به اختصار پرداخته شد. در این پست به بررسی یکی از مقالات اکادمیک در این زمینه خواهیم پرداخت.
عنوان مقاله
3D printing for continuous fiber reinforced thermoplastic composites: mechanism and performance
نویسنده
یانگ و همکاران
ژورنال
Rapid Prototyping Journal
سال
2017
خلاصه
یانگ و همکاران، یک نازل جدید با دو راهگاه طراحی کردند، به این صورت که الیاف پیوسته کربن مستقیماً و به صورت قائم و فیلامنت پلیمری به صورت مورب وارد نازل شده و آغشته‌سازی و چاپ انجام می‌شود (شکل زیر).
در این پژوهش از فیلامنت ABS با قطر 1.75 میلی‌متر و الیاف پیوسته کربن (1k) استفاده شده و نمونه‌هایی با درصد الیاف حدود 10% وزنی با سرعت 10 میلی‌متر بر ثانیه چاپ شده است (قطر نازل 0.8 میلی‌متر). ارزیابی خواص مکانیکی نشان داد که استحکام و مدول کششی[1] و خمشی[2] کامپوزیت‌ها در مقایسه با نمونه‌های خالص بهبود یافتند، اما استحکام برش درون‌صفحه‌ای[3] کاهش یافته است. تغییرات خواص مکانیکی کامپوزیت‌های حاصل نسبت به نمونه تقویت نشده به این شکل بود که استحکام خمشی از 80 به 127 مگاپاسکال، استحکام کششی از 50 به 147 مگاپاسکال و استحکام برشی از 24 به 81/2 مگاپاسکال تغییر پیدا کرد. علت کاهش خواص برشی عدم فرصت کافی برای نفوذ مذاب پلیمری به داخل الیاف و نیز چسبندگی ضعیف الیاف و زمینه گزارش شده است.
نتایج آزمون کشش و خمش سه نقطه ای.
نتیجه آزمون برش بین لایه ای.
[1] tensile properties
[2] flexural properties
[3] interlaminar shear strength (ILSS)
تهیه و گردآوری: خدمات چاپ سه بعدی و آموزش تیکا تری دی (Tika3D)
آدرس اینستاگرام:https://www.instagram.com/tika3d/
کانال تلگرام:http://t.me/Tika3D
ایمیل: [email protected]
آی دی نت تری دی: @n-mosleh