بررسی پارامترهای موثر بر زبری و استوانه‌ای بودن سوراخ در قطعات pla ساخته ‌شده چاپ سه‌بعدی با فرآیند مدل‌سازی رسوب ذوبی به کمک روش رویه پاسخ (rsm)

در این تحقیق به بررسی اهمیت نسبی پارامترهای ورودی بر روی کیفیت سطح و استوانه‌ای بودن سوراخ محصول تولید شده با استفاده از مدل‌سازی رسوب ذوبی پرداخته شده است. کیفیت سطح و دقت ابعادی قطعه چاپ شده پس از فرآیند چاپ سه‌بعدی بسیار با اهمیت است. از جمله موارد موثر بر فرآیند چاپ سه‌بعدی می‌توان به 3 پارامتر سرعت چاپ، درصد توپری و ضخامت لایه اشاره کرد که در این تحقیق مورد ارزیابی قرار گرفته است. طراحی آزمایش‌ها با روش سطح پاسخ انجام شده و 51 نمونه از جنس پی ال ای چاپ شده است. برای اندازه‌گیری صافی سطح و ابعاد محصول ساخته‌شده از دستگاه زبری‌سنج و ماشین اندازه‌گیری مختصات استفاده‌ شده است. اساس این بررسی مقایسه صافی سطح و انحراف از مرکز سوراخ نمونه‌ها جهت یافتن بهینه‌ترین حالت ممکن در پارامترهای مورد بررسی در رسیدن به کیفیت بالاتر است. بهینه‌ترین انتخاب پارامترها برای کمینه مقدار همزمان زبری سطح (0.016 میلیمتر) و ناستوانه‌ای بودن سوراخ (5.98 میکرون) برای ضخامت لایه 0.1 میلی‌متر، سرعت تزریق 40 میلیمتر بر ثانیه و درصد توپری 15 درصد در الگوی مثلثی است. همچنین نتایج نشان میدهد که ضخامت لایه بیشترین تاثیر را نسبت به سرعت تزریق و درصد توپری در کیفیت سطح داراست.

Investigation of parameters affecting the roughness and cylindricality of holes in PLA parts made of 3D printing by fused deposition modeling process using response surface method

In this paper, the effects of input parameters on the roughness and cylindricality of a hole were investigated using fused deposition modeling (FDM). The roughness and dimensional accuracy are very important for a 3D printed part. The investigated input parameters are injection speed, solid percentage, and layer thickness. The experiments were designed using the response surface method and 51 PLA samples were printed. To measure the roughness and dimensions of the manufactured products, a roughnesstesting machine and a coordinate measuring machine (CMM) were used. The basis of this study is the comparison of roughness and deviation from the center to find the optimal set of the investigated parameters to achieve higher quality.The optimal levels of parameters for the minimum simultaneous roughness (0.016 mm) and cylindricality (5.98 microns) are a layer thickness of 0.1 mm, injection speed of 40 mm / s, and solidity percentage of 15% when the pattern is triangular. The results also suggest that the layer thickness has the strongest effect on the surface quality in comparison with the injection speed and percentage of solidity.