بررسی اثر دمای اکسترودر و سرعت جمع ‏آوری فیلامنت بر کیفیت آغشتگی فیلامنت PLA تقویت شده به کمک الیاف پیوسته کربن

لایه نشانی مذاب یک فناوری نوظهور برای تولید قطعات با انعطاف بالا در طراحی می‏باشد. با توجه به استحکام پایین قطعات تولیدی با فیلامنت PLA، استفاده از کامپوزیت های تقویت شده با الیاف پیوسته کربن می‏تواند این نقیصه را برطرف کند و باعث افزایش مشخصات مکانیکی قطعات تولیدی فوق گردد. لذا نسبت به طراحی و ساخت یک نمونه دستگاه فیلامنت‏ساز با توانایی تولید فیلامنت الیاف پیوسته با ساختار فیلامنت پلیمری (PLA) و الیاف تقویت کننده کربنی اقدام شده است. جهت به کارگیری مطلوب محصول تولیدشده (فیلامنت کربن-PLA)، تاثیر تجربی اثر دمای ذوب فیلامنت پلیمری و نیز سرعت جمع‏آوری فیلامنت بر مقاومت برش سطحی محصول تولیدشده توسط این دستگاه بررسی گردید. در این پژوهش عواملی مانند زبری سطح الیاف، میزان آغشتگی بین الیاف و ماتریس، تاثیر دمای واحد آغشته‏سازی و نیز سرعت خروج فیلامنت از دستگاه موردبررسی و ارزیابی قرارگرفته است. نتایج بررسی‏های انجام شده توسط تصاویر میکروسکوپ الکترونی بر روی نمونه‏ها، موید افزایش نسبی زبری سطح الیاف در مرحله ی آماده سازی الیاف با استفاده از اسید استیک و کیفیت بالای آغشتگی الیاف کربن به وسیله مذاب PLA بوده است. همچنین با بهره‏گیری از طراحی آزمایش به روش تاگوچی، اقدام به تولید فیلامنت کرده و سپس نمونه های تولیدی در آزمایشگاه مورد ارزیابی قرارگرفته اند. با بررسی نتایج آزمایشگاهی از بین حالات در نظر گرفته شده توسط روش تاگوچی، بهترین دمای ذوب، دمای 190 درجه سانتی گراد و بهترین سرعت جمع‏آوری، سرعت 1 دور در دقیقه به دست آمده است.