ساخت قطعات شكلات به روش چاپ سه بعدي؛ بهينه سازي شرايط فرآيندي

3D printing of Chocolate; optimization of the process parameters

بيان مسأله: فناوري مدل‌سازي به روش لايه نشاني هم جوش (FDM) يكي از روش‌هاي شكل‌دهي قطعات است كه به دليل طراحي و زمان كم توليد توجه بسياري از صنعتگران و محققان را جلب كرده است. در اين روش مواد مختلف از قبيل پليمري، غذايي، فلزي و ... از نازل چاپگر عبور كرده و مذاب آن بر صفحه چاپ نشانده مي‌شود. بدين ترتيب با نشاندن رشته‌هاي خروجي از نازل در كنار هم، يك لايه از قطعه تشكيل شده و با تكرار لايه‌ها، قطعه نهايي ساخته مي‌شود. هدف پژوهش: در اين پروژه سعي بر اين بود تا قطعات شكلات به شكل‌هاي دلخواه با اين فناوري ساخته شود. روش و چگونگي انجام پژوهش: از يك چاپگر سه بعدي سيزاين لايت مجهز به يك كلگي سرنگي طراحي شده خاص با دماي قابل تنظيم استفاده شد. براي تعيين دماي ذوب شكلات، از آزمون DSC استفاده شد. يافته ها و نتيجه گيري: نتايج نشان داد كه محدوده دمايي مناسب براي چاپ شكلات، °C ۴۰-۳۲ است. آزمون ريولوژي نشان داد كه با افزايش دما، گرانروي شكلات كاهش مي‌يابد و افزايش گرانروي منجر به بيشتر اكسترود شدن شكلات و وضوح شكل چاپ شده را كمتر مي‌كند. از طرف ديگر؛ پارامترهاي فرآيندي نظير ارتفاع نازل از صفحه چاپ، قطر نازل و قطر فيلامنت نيز بر وضوح چاپ موثر است. در اين پروژه قطرهاي مختلف فيلامنت؛ mm 98/1، 2 و 3 در دماهاي مختلف مورد بررسي قرار گرفت و در نهايت شرايطي كه در آن دقت چاپ مطلوب است تعيين شد.