بررسی تاثیر پارامترهای فرآیند چاپ سه بعدی لایه نشانی مذاب بر رفتار تغییرشکل ساختارهای چهاربعدی ساخته شده با پلی لاکتیک اسید

چاپ چهاربعدی، یک شاخه ی نسبتا نوظهور است که از چاپ سه بعدی سرچشمه گرفته است. لایه نشانی مذاب، به عنوان یکی از مرسوم ترین فرایندهای چاپ سه بعدی، به تازگی توجه بسیاری از محققین را در حوزه چاپ چهاربعدی به خود جلب کرده است. هرچند، بسیاری از جنبه های چاپ چهاربعدی با استفاده از فرایند لایه نشانی مذاب هنوز به خوبی درک و مطالعه نشده است. در این مقاله تاثیر پارامترهای مختلف فرایند شامل پارامترهای فعالسازی، چاپ و مواد بر روی انحنای نمونه های دولایه خودخم شونده مطالعه شده است. تمامی نمونه ها با استفاده از سه فیلامنت پلی لاکتیک اسید متفاوت چاپ شده اند. مشاهده شد که زمان و دمای فعالسازی، و همچنین سرعت چاپ تاثیر به سزایی بر انحنا دارند. به طوریکه افزایش دما از 70 به 130 درجه سانتیگراد، باعث افزایش چهار برابری انحنا و افزایش سرعت چاپ از 30 به 120 میلیمتر بر ثانیه باعث افزایش دو برابری انحنا شد در حالیکه افزایش فاصله نازل از میز چاپ از 1/0 به 25/0 میلیمتر منجر به کاهش 40 درصدی انحنا شد.  به علاوه، رفتار تغییرشکل نمونه ها تا حد زیادی متاثر از نوع فیلامنت استفاده شده بود. نتایج حاکی از تفاوت 9 برابری میزان انحنای ساختارهای چاپ شده با استفاده از سه نوع مختلف فیلامنت بود. مشخصه یابی مواد فیلامنت ها تفاوت معناداری در خواص مکانیکی نشان نداد، اما این تفاوت در خواص حرارتی و حرارتی-مکانیکی سه نوع فیلامنت مشاهده شد. باتوجه به نتایجی که از آزمایش های گرماسنجی روبشی افتراقی و تحلیل مکانیکی دینامیکی به دست آمد، این تفاوت ها ناشی از وجود افزودنی ها در هر نوع فیلامنت است. نتایج پژوهش حاضر کاربردهای مهمی در طراحی فرایندهای چاپ چهاربعدی با استفاده از چاپگرهای سه بعدی لایه نشانی مذاب دارد.