بررسی خواص صوتی قطعات با ساختار متخلخل درجه‌بندی شده چاپ شده با روش ساخت رشته ذوبی

خواص آکوستیک متاثر از هندسه ماده جاذب صوت بوده و می‌توان با طراحی مناسب جاذب و کنترل دقیق ابعاد منافذ آن عملکرد صوتی ماده جاذب صوت را بهبود بخشید. در تحقیق حاضر بررسی خواص جذب صوتی قطعات چاپ شده با چاپگر سه بعدی نوع ساخت رشته ذوبی با ساختار متخلخل درجه‎بندی شده در ‎دستورکار قرار گرفت و‎ نمونه‎های استوانه‎ای در دو قطر 30 و 100 میلی‌متر و ضخامت 30 میلی‌متر و با چگالی‌های پرشدن 70، 80 و 90 درصد به عنوان قطعات متخلخل یکنواخت و نمونه‌هایی با ساختار متخلخل درجه‌بندی شده با چگالی‌های پرشدن 70، 80 و 90 درصد به صورت یکپارچه چاپ شدند. نتایج آزمایش‌ها نشان داد ‎که قطعات با ساختار متخلخل‎ درجه‌بندی شده نسبت به نمونه ها با ‎اندازه‎ منافذ یکنواخت، جذب صوت بالاتری دارد. همچنین در فرکانس های بالا، نمونه ها با ‎چگالی پر شدن پایین‌تر (تخلخل بیشتر) و ‎در ‎فرکانس پایین، نمونه های با چگالی پر شدن بالاتر (تخلخل کمتر) ضریب جذب صوتی بالاتری دارند. به طور کلی نتایج نشان داد که با انتخاب صحیح درصد تخلخل و اندازه منافذ و ترکیب درست آن‌ها در ساختار درجه‌بندی شده و همچنین جهت قرار گیری مناسب آن‌ها نسبت به منابع صوتی، می‌توان به درصدهای بالای جذب صوت و ضریب کاهش نویز توسط آن‌ها دست یافت.

acoustic characterization of functionally graded porous structures parts fabricated via fused filament fabrication

acoustic properties of sound-absorbing materials are influenced by their geometry, and sound performance can be enhanced through proper absorber design and precise control of pore dimensions. this study examines the sound absorption properties of parts printed using a fused filament fabrication (fff) 3d printer with a functionally graded porous structure. cylindrical samples with diameters of 100 mm and 30 mm, a thickness of 30 mm, and uniform infill densities of 70%, 80%, and 90%, as well as samples with functionally graded porous structures with infill densities of 70%, 80%, and 90%, were printed. the test results demonstrated that samples with functionally graded porous structures exhibited higher sound absorption than those with uniform pore sizes. additionally, at high frequencies, samples with lower infill density (higher porosity) showed greater sound absorption, while at low frequencies, samples with higher infill density (lower porosity) had a higher sound absorption coefficient. overall, the findings suggest that selecting the appropriate porosity percentage, pore size, and their optimal combination in the graded porous structure, along with proper placement relative to sound sources, can achieve high levels of sound absorption and noise reduction.