تحلیل آماری و بهینه‌سازی متغیرهای موثر بر رفتار کششی و ضربه‌ای نمونه‌های petg چاپ-شده با استفاده از مدل‌سازی لایه‌نشانی ذوبی

مدل‌سازی لایه‌نشانی ذوبی (fdm) به عنوان یکی از روش‌های ساخت افزایشی قطعات پلیمری، شناخته می‌شود. در این فرآیند، چاپ قطعه بر اساس لایه‌نشانی فیلامنت ذوب‌شده انجام می‌شود. در این پژوهش، با استفاده از فرآیند fdm و بر اساس متدلوژی سطح پاسخ، نمونه‌های استاندارد آزمون‌های کشش و ضربه از جنس فیلامنت petg تحت تنظیمات معینی از متغیرهای ورودی مشتمل بر: ارتفاع لایه، دمای نازل و سرعت چاپ، تولید شدند. در ادامه، با اجرای آزمون‌های اندازه‌گیری و تحلیل آماری داده‌ها، رفتار کششی و ضربه‌ای نمونه‌های چاپ‌شده تحت ارزیابی قرار گرفتند. نتایج حاصل از تحلیل واریانس نشان داد که مجذور سرعت چاپ، مجذور دمای نازل و حاصل‌ضرب ارتفاع لایه در دمای نازل به ترتیب بیشترین تاثیر را بر استحکام تسلیم، استحکام شکست و استحکام ضربه‌ای نمونه‌های پلیمری دارند. علاوه بر این، مقادیر بالای ضریب تغییرات حاصل از تحلیل آماری نشان داد که مدل‌های رگرسیون برای پیش‌بینی رفتار کششی و ضربه‌ای نمونه‌های چاپ‌شده از صحت و توانایی بالایی برخوردارند. در پایان، با استفاده از روش مطلوبیت، ترکیب بهینه متغیرهای ورودی فرآیند fdm با هدف بیشینه‌سازی خواص کششی و ضربه‌ای نمونه‌های پلیمری، تعیین شدند.

statistical analysis and optimization of variables affecting tensile and impact behavior of printed petg samples using fused deposition modeling

fused deposition modeling (fdm) is known as one of the additive manufacturing methods of polymer parts. in this process, the workpiece is printed based on the deposition of melted filament. in this research, using the fdm process and based on the response surface methodology, standard samples for tensile and impact tests were produced from petg filament under the certain settings of input variables including: layer height, nozzle temperature and printing speed. in the following, by performing measurement tests and statistical analysis, the tensile and impact behavior of the printed samples were evaluated. the results of anova showed that the square of printing speed, the square of nozzle temperature and the product of layer height and nozzle temperature respectively have the greatest effect on yield strength, failure strength and impact strength of polymer samples. in addition, the high values of the coefficient of variation obtained from the statistical analysis showed that the regression models for predicting the tensile and impact behavior of the printed samples have high accuracy and ability. in the end, using the desirability method, the optimal combination of input variables of the fdm process was determined with the aim of maximizing the tensile and impact properties of polymer samples.