پس پردازش قطعات اكريلونيتريل-بوتادين-استايرن چاپ سه‌بعدي با استفاده از ارتعاشات فراصوت

روش چاپ سه‌بعدي امكان توليد قطعات با هندسه پيچيده را در زمان كوتاه فراهم مي‌كند. با اين وجود قطعات توليدي به‌دليل ماهيت لايه‌اي آنها و وجود عيوبي مانند حفره‌ها و چسبندگي ضعيف بين لايه‌اي، خواص مكانيكي ضعيفي دارند. در اين مقاله، استفاده از ارتعاشات فراصوت براي بهبود خواص مكانيكي قطعات پليمري از جنس اكريلونيتريل-بوتادين-استايرن (ABS)[i] مورد بررسي قرار گرفته است. نمونه‌ها با هندسه استاندارد آزمون كشش با استفاده از چاپگر سه‌بعدي روميزي از نوع مدل‌سازي رسوب ذوبي[ii] ساخته شدند. براي بررسي اثر ارتعاشات بر روي پارامترهاي فرايند چاپ، ضخامت لايه‌هاي پرينت در بازه 0.15، 0.2 و0.30 ميلي‌متر و ميزان پر شدن 60، 80 و 100 درصد انتخاب شد. همچنين، تأثير مدت زمان اعمال ارتعاشات فراصوت (در محدوده 1 الي 2 ثانيه) بر روي خواص كششي مورد مطالعه قرار گرفت. براي بررسي اثر پارامترهاي مورد اشاره، طراحي آزمايش به روش سطح پاسخ انجام پذيرفت. سپس آزمايش كشش تك محوري روي نمونه‌ها اجرا و با تحليل واريانس داده‌ها بررسي شدند. نتايج نشان دادند كه اعمال ارتعاشات فراصوت سبب بهبود قابل توجه در استحكام كششي قطعات پليمري مي‌شود كه اين اثرگذاري در ضخامت لايه كم، بيشتر است. همچنين، با افزايش مقدار درصد پرشدن، اثر ارتعاشات فراصوت بيشتر مي‌شود كه اين مي‌تواند ناشي از پيوند بهتر لايه‌هاي پرينت در اثر ارتعاشات فراصوت و كاهش ميزان حفره‌ها در مقادير پر شدن پايين باشد. از اين‌رو، مي‌توان انتظار داشت كه با اعمال ارتعاشات فراصوت بر روي نمونه‌هاي حاصل از چاپ سه‌بعدي، از آنها در مدل‌هاي عملكردي مهندسي استفاده كرد.