پس پردازش قطعات اکریلونیتریل-بوتادین-استایرن چاپ سه بعدی با استفاده از ارتعاشات فراصوت

روش چاپ سه بعدی امکان تولید قطعات با هندسه پیچیده را در زمان کوتاه فراهم می کند. با این وجود قطعات تولیدی به دلیل ماهیت لایه ای آنها و وجود عیوبی مانند حفره ها و چسبندگی ضعیف بین لایه ای، خواص مکانیکی ضعیفی دارند. در این مقاله، استفاده از ارتعاشات فراصوت برای بهبود خواص مکانیکی قطعات پلیمری از جنس اکریلونیتریل-بوتادین-استایرن (ABS)[i] مورد بررسی قرار گرفته است. نمونه ها با هندسه استاندارد آزمون کشش با استفاده از چاپگر سه بعدی رومیزی از نوع مدل سازی رسوب ذوبی [ii] ساخته شدند. برای بررسی اثر ارتعاشات بر روی پارامترهای فرایند چاپ، ضخامت لایه های پرینت در بازه 15/0، 2/0 و30/0 میلی متر و میزان پر شدن 60، 80 و 100 درصد انتخاب شد. همچنین، تاثیر مدت زمان اعمال ارتعاشات فراصوت (در محدوده 1 الی 2 ثانیه) بر روی خواص کششی مورد مطالعه قرار گرفت. برای بررسی اثر پارامترهای مورد اشاره، طراحی آزمایش به روش سطح پاسخ انجام پذیرفت. سپس آزمایش کشش تک محوری روی نمونه ها اجرا و با تحلیل واریانس داده ها بررسی شدند. نتایج نشان دادند که اعمال ارتعاشات فراصوت سبب بهبود قابل توجه در استحکام کششی قطعات پلیمری می شود که این اثرگذاری در ضخامت لایه کم، بیشتر است. همچنین، با افزایش مقدار درصد پرشدن، اثر ارتعاشات فراصوت بیشتر می شود که این می تواند ناشی از پیوند بهتر لایه های پرینت در اثر ارتعاشات فراصوت و کاهش میزان حفره ها در مقادیر پر شدن پایین باشد. از این رو، می توان انتظار داشت که با اعمال ارتعاشات فراصوت بر روی نمونه های حاصل از چاپ سه بعدی، از آنها در مدل های عملکردی مهندسی استفاده کرد.