بررسي پارامترهاي موثر بر خواص مكانيكي نمونه‌هاي ABS چاپ شده به روش لايه نشاني هم‌جوش

Investigation of prameteres affecting on mechanical properties of 3D printed samples via FDM method

ساخت بر هم افزا، يكي از روش‌هاي نوين ساخت مي‌باشد كه توسعه آن در سال‌هاي اخير شتاب گرفته است. از رايج‌ترين اين روش‌ها مي‌توان به لايه نشاني هم‌جوش (FDM) اشاره كرد كه در آن يك رشته پليمري با عبور از يك نازل داغ ذوب شده و با قرارگيري روي صفحه ساخت يك لايه از قطعه را تشكيل مي‌دهد، با تكرار اين چرخه لايه‌هاي بعدي تا شكل‌گيري قطعه نهايي روي هم نشانده مي‌شوند. پارامترهاي مختلفي در تعيين خواص يك قطعه چاپ شده به روش FDM وجود دارد كه از جمله آن‌ها مي‌توان به ضخامت لايه، زاويه چاپ و جهت چاپ اشاره نمود. پلي اكريلونيتريل-بوتادين-استايرن (ABS) يكي از پركاربردترين مواد رايج در FDM است كه در اين تحقيق نمونه‌هايي از آن با تغيير پارامترهاي چاپ تهيه شد و تحت آزمون كشش قرار گرفت تا شرايط چاپ بهينه مشخص شود. نتايج نشان داد كه زاويه چاپ تاثير معناداري بر استحكام و مدول كششي نمونه‌هاي چاپ شده ندارد. همچنين مشاهده شد كه با افزايش ضخامت لايه از mm 05/0 به 1/0 و 2/0 استحام كششي به‌ترتيب 2% و 7% كاهش مي‌يابد. تصاوير SEM نشان داد كه با افزايش ضخامت لايه چاپ اندازه حفره‌هاي بين لايه‌اي بزرگ‌تر شده، باعث تمركز تنش و افت استحكام كششي نمونه‌ها مي‌شود.

Additive manufacturing (AM) is one of new manufacturing method that extended fast in recent years. One of the most common AM method is fused deposition modeling (FDM) in which a polymeric filament push through a hot nozzle and melted raster deposited on a build platform to make first layer of the object. This process continue till whole object will be formed. Several parameters affect mechanical properties of printed samples i.e. layer thickness, raster angle and build orientation. In this research ABS resin was chosen to obtain optimum printing condition via tensile tests and SEM investigation. Results showed increasing layer thickness from 0.05 to 0.2 mm decreases tensile strength and modulus 2 and 7 percent respectively. SEM studies showed with thickness increasing, void contents formed between layers and act as a source of defects in printed samples.