تقدير تأثير معاملات عملية النمذجة بالترسيب المنصهر على الخواص الميكانيكية

الباحث

ماريا فيصل جاسم

المشرف

تحسين فاضل عباس - عبد الله فرج هوير

الجامعة

الجامعة التكنولوجية

الكلية / القسم

قسم هندسة الانتاج والمعادن / هندسة الانتاج والمعادن

الشهادة

ماجستير

السنة

2022

لغة الرسالة

انكليزي

الكلمات المفتاحية

Fused deposition modeling;Process parameters;Mechanical properties;3D printing

النمذجة بالترسيب المنصهر هي إحدى عمليات النمذجة السريعة التي يتم من خلالها تطوير أجزاء النماذج الأولية السريعة، يُولّد الجزء على شكل طبقات بعضها فوق بعض من المادة حتى يكتمل الشكل الهندسيّ للجزء. ان احد الأمور المهمة عند التعامل مع المكونات الهيكلية خاصة، نوع ونسبة ملء الجزء؛ إذ تلقي هذه الدراسة نظرة على كيفية تأثير الشكل الهندسيّ لهذا الملء على الخواص الميكانيكية والفيزيائية، وخصائص الشد لجزء معين على وجه الخصوص. ويهدف هذا العمل إلى تحليل تأثير متغيرات العملية الثلاثة، وهي سمك الطبقة ) Layer (Thickness ، ومعدل كثافة الملء ٠، (Infill Density Rate) ونمط الملء (Infill Pattern) على الخواص الميكانيكية (مقاومة الشد (Tensile Strength والخصائص Ath jill (خشونة السطح Surface Roughness ودقة الأبعاد (Dimensional Accuracy للجزء المطبوع ¢ كذلك على وقت البناء والوزن. وأستخدمت مادة البولي لاكتك (Polylactic Acid) لتصنيع العينات بثلاث متغيرات عملية في خمسة مستويات لكل متغيرء وهي سمك الطبقة (Layer Thickness) (als 0.1, 0.15, 0.2, 0.25, 0.3mm) ، معدل كثافة الملء (Infill Density Rate) ) ,50 ,40 80% ,70 ,60( ونمط ملء (triangles, concentric, zigzag, tri-hexagonal, lines) (مثلثات ، متحدة 5S yall ، متعرج ، ثلاثي سداسي ،(be glad yc وأستخدمت تقنية تاكوشي في تصميم التجارب على وفق المصفوفة المتعامدة ،(L25) التي تقلل عدد الاختبارات إلى 25 تجربة، إذ تختبر الإعداد الأمثل لمتغيرات العملية.

Fused Deposition Modeling (FDM) is one of the rapid prototyping processes that develop rapid prototyping parts. The part is created layer-by-layer of material on top of each other until the geometry of the part is completed. One of the most important considerations, especially when dealing with structural components, is the type and percentage of part infill. This study takes a look at how the geometrical shape of this infill affects the mechanical and physical properties, specifically tensile ones, of a given part. This work aims to analyze the effects of three process parameters, which are layer thickness, infill density rate, and infill pattern on the mechanical properties (tensile strength), and physical properties (surface roughness, and dimensional accuracy) of the printed part, as well as on the building time and weight. Polylactide (PLA) material was used to fabricate specimens with three process parameters in five levels, which are layer thickness (0.1, 0.15, 0.2, 0.25, and 0.3mm), infill density (40, 50, 60, 70, and 80%) and infill pattern (triangles, concentric, zigzag, tri-hexagonal, and lines). The Taguchi design of the experiment was used according to the Orthogonal Array L25, which reduces the number of tests to 25 experiments testing the optimal setting of the process control parameter. The tensile test found that the optimal parameters set for better mechanical properties were layer thicknesses of 0.25 mm, infill density of 80%, and concentric infill pattern. For the surface roughness, the layer thicknesses were 0.15 mm, the infill density was 40%, and a zigzag infill pattern gave the optimum results, while the optimal parameters setting for dimension accuracy was layer thicknesses of 0.25 mm, the infill density of 80%, and a concentric infill pattern. For the printing time, the optimal parameters set to reduce production time were layer thickness of 0.3 mm, infill density of 40%, and linear infill pattern, while the optimal parameters set for weight were layer thickness of 0.1 mm, infill density of 40%, and triangle infill pattern.

طلب نسخة من الملف

الملفات غير منشورة على الموقع. اترك بياناتك وسيتواصل معك موظفو قسم الشؤون الثقافية والفنون لإرسال النسخة مجاناً.

الاسم

رقم الهاتف

البريد الإلكتروني

الغرض من الطلب (اختياري)

إرسال الطلب