بررسی پایداری ابعادی قطعات pla در فرآیند ساخت افزایشی fdm: ارزیابی دما‏های نازل و بستر و فرآیندهای پس‏پردازش حرارتی

پایداری ابعادی قطعات پلیمری تولیدشده به روش fdm یکی از محدودیت‌های اصلی این فناوری در کاربردهای مهندسی با دقت بالا محسوب می‌شود. در این پژوهش، تاثیر شرایط دمایی فرآیند چاپ و عملیات حرارتی پس از چاپ بر پایداری ابعادی قطعات ساخته‌شده از pla با استفاده از دو روش تجربی بررسی شده است. بدین منظور، نمونه‌هایی با ابعاد اسمی یکسان و تحت ترکیب‌های مختلف دماهای نازل (℃ 205، 215 و 225) و بستر (℃35، 50 و 65 ) تولید شدند. نتایج نشان داد که پارامترهای دمایی چاپ نقش تعیین‌کننده‌ای در پایداری ابعادی ایفا می‌کنند؛ به‌گونه‌ای که دماهای پایین‌تر نازل، به دلیل تضعیف پیوند بین‌لایه‌ای و افزایش تنش‌های پسماند اولیه، منجر به افزایش انحرافات ابعادی می‌شوند، در حالی که استفاده از دمای نازل متوسط سبب بهبود یکنواختی حرارتی، تقویت چسبندگی بین‌لایه‌ای و کاهش تغییرات هندسی می‌گردد. پس از فرآیند چاپ، نمونه‌ها تحت عملیات حرارتی در دمای ثابت ℃60 و زمان‌های 60، 90 و 120 دقیقه قرار گرفتند. نتایج اندازه‏گیری‏های ابعادی، پیش و پس از عملیات حرارتی نشان داد که افزایش زمان عملیات حرارتی موجب تشدید کاهش ابعاد و انحرافات هندسی می‌شود. با این حال، نمونه‌های چاپ‌شده در دمای نازل ℃215 و دمای بستر ℃65 همراه با عملیات حرارتی کوتاه‌مدت 60 دقیقه، بیشترین دقت هندسی و کمترین تغییرات ابعادی را از خود نشان دادند که بیانگر برقراری تعادل مناسب میان بهبود پیوند بین‌لایه‌ای و آزادسازی کنترل‌شده تنش‌های پسماند است.