مدل‌سازي و بهينه‌سازي متغير‌هاي موثر بر خواص كششي نمونه‌هاي كامپوزيتي PP/Cu چاپ‌شده با استفاده از فرايند LDM

براي توليد كامپوزيت‌هاي زمينه پليمري، مي‌توان از فرايند چاپ مستقيم بدون نياز به ساخت فيلامنت، بهره برد. اين فناوري با عنوان مدل‌سازي لايه‌نشاني مايع (LDM) شناخته مي‌شود. در اين فرايند، مواد پليمري آميخته‌شده با ميكرو ذرات، به صورت گرانول وارد سيلندر چاپگر شده و پس از رسيدن به دماي ذوب، بر روي بستر ماشين، چاپ مي‌شوند. در اين پژوهش، كامپوزيت‌هاي پايه پليمري از جنس پلي پروپيلن با افزودن ميكروذرات مس با استفاده از فناوري LDM توليد شدند. بدين منظور، طراحي آزمون‌هاي تجربي بر مبناي طرح عاملي كامل انجام شد. در ادامه، نمونه‌هاي كامپوزيتي منطبق بر هندسه نمونه آزمون كشش تحت تنظيمات معيني از متغيرهاي ورودي مشتمل بر: ضخامت لايه، اندازه ميكروذرات و درصد وزني ميكروذرات، چاپ شدند و استحكام تسليم و انعطاف‌پذيري نمونه‌ها بر مبناي آناليز واريانس، ارزيابي شدند. نتايج حاصل از تحليل آماري نشان داد كه ضريب تغييرات مدل‌هاي رگرسيون به منظور پيش‌بيني استحكام تسليم و انعطاف‌پذيري نمونه‌ها به ترتيب مساوي 98.85 درصد و 98.63 درصد مي‌باشند. همچنين، بهينه‌سازي دو هدفه با استفاده از روش مطلوبيت به منظور بيشينه‌سازي پارامترهاي پاسخ انجام شد و تركيب بهينه متغيرهاي ورودي با مقدار تابع مطلوبيت 96.1 درصد تعيين گرديد. مقادير بهينه ضخامت لايه، اندازه ميكروذرات و درصد وزني ميكروذرات به ترتيب مساوي 180 ميكرون، 45 ميكرون و 10 درصد، استخراج شدند.