نقش پارامترهای سوراخکاری در کنترل تورق و کیفیت سوراخکاری کامپوزیت‌های بلند الیاف نوین PLA-Glass ساخته شده به وسیله FDM

Abstract

چاپ سه‌بعدی، دریچه‌ای نو به‌سوی تولیدات صنعتی گشوده و مرزهای فناوری ساخت را فراتر از روش‌های سنتی گسترش داده است. در میان روش‌های مختلف چاپ سه‌بعدی، فناوری مدل‌سازی با رسوب ذوبی (FDM) به‌دلیل هزینه پایین تجهیزات و مواد اولیه، سادگی کاربری و استحکام مناسب قطعات به‌دست‌آمده، توجه فراوانی را به خود جلب کرده است. پلیمرهای ترموپلاستیک، به‌ویژه به‌دلیل خواصی چون شکل‌پذیری مجدد، انجماد سریع، تجزیه‌پذیری و مقاومت بالا در برابر ضربه، جایگاه ویژه‌ای در صنایع مختلف یافته‌اند. مطالعات ماشین‌کاری این کامپوزیت‌های ترموپلاستیک به‌ویژه از آن جهت اهمیت دارند که به‌کارگیری آن‌ها در تولید افزایشی همچون FDM، ویژگی‌های منحصربه‌فردی را در برابر فرایندهای ماشین‌کاری پدید می‌آورد و نیازمند بررسی‌های دقیق است. این پژوهش به ارزیابی تأثیر پارامترهای کلیدی سوراخکاری نظیر سرعت دورانی ابزار، نرخ پیشروی و قطر ابزار بر آسیب‌های حرارتی و دقت ابعادی سوراخ در کامپوزیت PLA با 15 درصد الیاف شیشه می‌پردازد. نتایج نشان می‌دهد که افزایش قطر مته از 3 به 8 میلی‌متر موجب افزایش نیرو و همچنین رشد آسیب حرارتی و خطای ابعادی می‌گردد، به‌طوری که حداکثر نیروی ثبت‌شده 6.5 نیوتون، ارتفاع ناحیه ذوب 5.18 میلی‌متر، و خطای ابعادی 5 میلی‌متر در قطر 8 میلی‌متر مشاهده شد. افزون بر این، کاهش نرخ پیشروی و افزایش سرعت دورانی ابزار موجب افزایش منطقه آسیب ذوب شدگی می‌شود، به‌گونه‌ای که در قطر 8 میلی‌متر و سرعت دورانی 1600 درو بر دقیقه با نرخ پیشروی 31.5 میلی‌متر بر دقیقه، بیشترین ناحیه ذوب به ارتفاع 5.18 میلی‌متر مشاهده شد.