بررسي و مقايسه خواص مكانيكي كامپوزيت الياف ممتد ABS/GF و پليمر ABS توليدشده با روش لايه نشاني تجمعي مذاب

مقاله پيش رو به بررسي خواص مكانيكي نمونه‌هاي كامپوزيتي با الياف ممتد شيشه و ماتريس ترموپلاستيك ABS ساخته شده با روش ساخت افزايشي FDM پرداخته است. چاپگر طراحي شده براي توليد اين كامپوزيت از فيلامنت پليمري ABS و فيلامنت كامپوزيتي پيش آغشته ABS/GF استفاده مي‌كند. فيلامنت پيش آغشته توسط يك خط توليد فيلامنت طراحي و توليد شده است. به منظور ساخت چاپگر سه‌بعدي با قابليت چاپ كامپوزيت، يك چاپگر FDM به‌گونه‌اي تحت اصلاح قرار گرفت كه توانايي چاپ كامپوزيت را داشته باشد. در نهايت بعد از ساخت چاپگر سه‌بعدي با قابليت چاپ كامپوزيت، نمونه ‌هاي مورد نياز براي آزمون كشش و خمش سه‌نقطه چاپ شد و آزمون خواص مكانيكي طبق استانداردهاي موجود بر روي آن ‌ها صورت گرفت. خواص به‌دست‌آمده با نمونه ABS خالص چاپ شده نيز مورد مقايسه قرار گرفت. مدول الاستيسيته و استحكام كششي نمونه ABS/GF نسبت به نمونه ABS خالص چاپ شده به ترتيب 540 و 260 درصد رشد داشته است. بر اساس آزمون خمش سه‌نقطه، مدول و استحكام خمشي كامپوزيت چاپ شده به ترتيب 140 و 100 درصد نسبت به نمونه خالص پليمري افزايش پيدا كرده است. مدت زمان ساخت نمونه كامپوزيت به‌وسيله چاپگر FDM در مقايسه با چاپ پليمري اختلاف چنداني ندارد اما به دليل وجود الياف ممتد شيشه يا ساير الياف تقويت‌كننده، خواص مكانيكي نمونه ساخته شده، بهبود قابل توجهي پيدا كرده است؛ به همين دليل استفاده از اين روش در مقايسه با روش چاپ FDM با پليمر خالص قابل توجيه است.