بررسي و تحليل تجربي اثر ضخامت پوسته و جهت ساخت بر روي دقت ابعاد خارجي قطعات ساخته شده به روش FDM و ارايه‌ي مدل پيش بيني خطا

Experimental analysis of the effects of contour width and built orientation on dimensional accuracy of FDM made parts and introducing an error prediction model

فرآيند FDM يكي از روش‌هاي ساخت افزودني است كه قطعات سه بعدي از جنس پليمري را مستقيماً توسط اكسترود ماده‌ي خام نيمه مذاب از درون يك نازل بر روي صفحه ي ساخت و به صورت لايه به لايه توليد مي‌كند. مزيت‌هاي منحصر به فرد نظير سادگي عملكرد، سرعت توليد بالا و هزينه‌هاي بسيار پايين (در مقايسه با ديگر روش‌هاي ساخت افزودني) باعث شده كه اين فرآيند در سال‌هاي اخير بسيار مورد توجه قرار گيرد. با اين حال يكي از چالش‌هاي مهم فرآيند كه تحت تاثير پارامترهاي فرآيند قرار دارد، اختلاف در دقت ابعادي بين مدل طراحي شده و قطعه-ي ساخته شده مي‌باشد. در اين تحقيق دو پارامتر مهم تاثير گذار ضخامت پوسته و جهت ساخت قطعه بر دقت ابعاد خارجي مدنظر قرار گرفته و با طراحي و ساخت قطعات محك‌سنجي مدل‌هاي پيش‌بيني خطا و جبران خطا ارايه گرديده اند. نتايج نشان مي‌دهند كه افزايش ضخامت پوسته باعث كاهش دقت ابعادي و جهت ساخت o45 بيشترين دقت ابعادي را دارد.

FDM process is a kind of additive manufacturing method for constructing three-dimensional parts made of semi molten polymer directly by extruding the raw material through a nozzle on the platform in a layer-by-layer fashion. Unique advantages such as simplicity of operation, high production rate and low cost (compared with other methods of AM) makes the process very attractive in recent years. The deviation of the dimensions of the parts from their corresponding CAD models is greatly affected by the process parameters. In this study, the effects of two parameters of contour width and built orientation on the exterior dimensional accuracy were analyzed by a prediction and compensation error model. The results show that the increase in contour width reduces the dimensional accuracy and the built orientation of 45o has the highest dimensional accuracy.