19928

۱۹۹۲۸

مطالعه رئولوژي پليمر در حين فرآيند پرينت سه بعدي FDM

كارشناسي ارشد

مهندسي مواد

۹۷-۹۸

۱۳۹۷/۷/۱۵

دكتر خاوندي - دكتر تميزي فر

مواد و متالورژي

فرآيند مدلسازي ذوبي-رسوبي (FDM)، يكي از فرآيندهاي تكنولوژي توليد با روش افزايشي (AM) است كه اشيايي را كه معمولاً براي مدلسازي، نمونه سازي و كاربردهاي توليدي استفاده مي‌شود، فراهم مي‌كند. اشكال اساسي اين فرآيند، خواص مكانيكي نامطلوب قطعات نهايي و ساختار متخلل اين قطعات مي‌باشد. بدين منظور نياز به مديريت انجام پروسه با كنترل پديده‌هاي فيزيكي آنلاين اتفاق افتاده شده مانند پديده فيزيكي- رئولوژيكي چسبندگي در طول فرايند رسوب مي¬باشد. در اين پژوهش، پديده چسبندگي و عوامل مؤثر بر آن در طول فرآيند FDM به صورت آزمايشي و با مدل عددي مورد بررسي قرار گرفت. همچنين نشان داده شده است كه درجه حرارت پليمر تأثير قابل توجهي در طول اين فرآيند دارد. تغيير پارامترهاي فرآيند FDM مانند سرعت تغذيه و دماي صفحه ساخت، تأثير قابل توجهي بر تغيير دماي پليمر دارند. آزمايشات نشان دادند كه ميزان چسبندگي (رشد گردنه بين دو پليمر فيلامنت شكل) با افزايش سرعت تغذيه، دماي پلتفرم و دماي نازل، بيشتر مي¬شود. مدلسازي پديده چسبندگي، ميزان رشد گردنه را كمتر از ارزش حاصل از آزمايش را پيش بيني مي‌كند كه مي‌تواند به پديده‌اي غير از چسبندگي، به عنوان مثال خزش پلاستيك، تغيير شكل و گرانش اشاره داشته باشد. واژه‌هاي كليدي: مدلسازي ذوبي-رسوبي Fused deposition modeling (FDM) ، ساختار متخلل، پديده فيزيكي- رئولوژيكي چسبندگي، درجه حرارت پليمر، پارامترهاي فرآيند، مدلسازي

1397/10/21

Study of polymer rheology during FDM process

1/11/2019 12:00:00 AM

Fused deposition modeling (FDM) is an additive manufacturing (AM) process that provides physical objects commonly used for modeling, prototyping and production application. The major drawback of this process is poor mechanical property due to theporous structure of final parts. In order to require managing to process by controllingonline the main physical phenomenon like rheological sintering phenomenon during deposition process. In this report, this phenomenon and the factors influencing it duringthe FDM process were investigated experimentally and with numerical model. It hasbeen shown that the polymer temperature has a significant effect on this phenomenon.A variation in the polymer temperature influence FDM process parameters such as feedrate, temperature of nozzle and temperature of the platform. The experiments showedthat the amount of polymeric sintering (neck growth) rises with increasing of the feedrate, the nozzle temperature and the platform temperature. Modeling of the sinteringprocess predicts a lower amount of value obtained with the experiment, which can beattributed to a phenomenon other than sintering, such as the apparent polymer creepdeformation and gravity