نقش پارامترهای سوراخکاری در کنترل تورق و کیفیت سوراخکاری کامپوزیت‌های بلند الیاف نوین pla-glass ساخته شده به وسیله fdm

چاپ سه‌بعدی، دریچه‌ای نو به‌سوی تولیدات صنعتی گشوده و مرزهای فناوری ساخت را فراتر از روش‌های سنتی گسترش داده است. در میان روش‌های مختلف چاپ سه‌بعدی، فناوری مدل‌سازی با رسوب ذوبی (fdm) به‌دلیل هزینه پایین تجهیزات و مواد اولیه، سادگی کاربری و استحکام مناسب قطعات به‌دست‌آمده، توجه فراوانی را به خود جلب کرده است. پلیمرهای ترموپلاستیک، به‌ویژه به‌دلیل خواصی چون شکل‌پذیری مجدد، انجماد سریع، تجزیه‌پذیری و مقاومت بالا در برابر ضربه، جایگاه ویژه‌ای در صنایع مختلف یافته‌اند. مطالعات ماشین‌کاری این کامپوزیت‌های ترموپلاستیک به‌ویژه از آن جهت اهمیت دارند که به‌کارگیری آن‌ها در تولید افزایشی همچون fdm، ویژگی‌های منحصربه‌فردی را در برابر فرایندهای ماشین‌کاری پدید می‌آورد و نیازمند بررسی‌های دقیق است. این پژوهش به ارزیابی تاثیر پارامترهای کلیدی سوراخکاری نظیر سرعت دورانی ابزار، نرخ پیشروی و قطر ابزار بر آسیب‌های حرارتی و دقت ابعادی سوراخ در کامپوزیت pla با 15 درصد الیاف شیشه می‌پردازد. نتایج نشان می‌دهد که افزایش قطر مته از 3 به 8 میلی‌متر موجب افزایش نیرو و همچنین رشد آسیب حرارتی و خطای ابعادی می‌گردد، به‌طوری که حداکثر نیروی ثبت‌شده 6.5 نیوتون، ارتفاع ناحیه ذوب 5.18 میلی‌متر، و خطای ابعادی 5 میلی‌متر در قطر 8 میلی‌متر مشاهده شد. افزون بر این، کاهش نرخ پیشروی و افزایش سرعت دورانی ابزار موجب افزایش منطقه آسیب ذوب شدگی می‌شود، به‌گونه‌ای که در قطر 8 میلی‌متر و سرعت دورانی 1600 درو بر دقیقه با نرخ پیشروی 31.5 میلی‌متر بر دقیقه، بیشترین ناحیه ذوب به ارتفاع 5.18 میلی‌متر مشاهده شد.

the role of drilling parameters in controlling delamination and hole quality of novel long-fiber pla-glass composites manufactured by fdm

3d printing has opened new horizons in industrial production, expanding the boundaries of fabrication beyond conventional methods. among various 3d printing techniques, fused deposition modeling (fdm) has gained significant attention due to its low-cost equipment and materials, ease of use, and the structural integrity of printed components. thermoplastic polymers, particularly due to their properties—such as re-moldability, rapid solidification, high biodegradability, and excellent impact resistance—hold a notable position across diverse industries. studies on the machinability of these thermoplastic composites are particularly essential, as additive manufacturing processes like fdm present unique properties that demand precise evaluation when subject to machining parameters. this study assesses the influence of critical drilling parameters—tool rotation speed, feed rate, and tool diameter—on heat-induced damage and dimensional accuracy of drilled holes in pla composite with 15% glass fiber. the findings indicate that increasing drill diameter from 3 to 8 mm escalates the required force, as well as thermal damage and dimensional inaccuracy; a peak drilling force of 6.5 n, melt zone height of 5.18 mm, and dimensional error of 0.5 mm were recorded at an 8 mm diameter. furthermore, reducing feed rate and increasing rotational speed exacerbate the extent of thermal damage, with the largest melt area height of 5.18 mm observed at an 8 mm diameter, 1600 rpm, and 31.5 mm/min feed rate.