این سایت در حال حاضر پشتیبانی نمی شود و امکان دارد داده های نشریات بروز نباشند
علوم و تکنولوژی پلیمر، جلد ۳۷، شماره ۴، صفحات ۰-۰
عنوان فارسی تحلیل سیگنال به نویز به‌منظور بررسی و بهینه‌سازی استحکام ضربه‌ای کامپوزیت پلیمری پلی‌آمید-الیاف کربن در روش چاپ سه‌بعدی
چکیده فارسی مقاله فرضیه: کنترل دقیق پارامترهای فرایندی چاپ سه‌بعدی به بهبود کیفیت نهایی قطعات و کاهش احتمال نقص‌های تولیدی کمک می‌کند. بنابراین استفاده از تحلیل سیگنال به نویز روش تاگوچی می‌تواند برای کنترل و بهینه‌سازی شرایط فرایندی چاپ سه‌بعدی کامپوزیت پلیمری پلی‌آمید-الیاف کربن به‌منظور بهبود استحکام به ضربه استفاده شود.
روش‌ها: در این پژوهش، نمونه‌های کامپوزیت پلیمری پلی‌آمید-الیاف کربن با استفاده از فرایند چاپ سه‌بعدی (FFF) ساخته شدند. سه پارامتر فرایندی دما و سرعت چاپ و ارتفاع لایه به‌عنوان متغیرهای اصلی در نظر گرفته شدند و با بهره‌گیری از تحلیل سیگنال به نویز روش تاگوچی، اثر این پارامترها بر استحکام به ضربه نمونه‌ها بررسی و بهینه‌سازی شد.
یافته‌ها: نتایج نشان داد، دمای چاپ بیشتر موجب بهبود چسبندگی بین لایه‌ها و افزایش استحکام به ضربه می‌شود. با افزایش دمای چاپ از 220 درجه سلسیوس به 240 درجه سلسیوس، استحکام به ضربه از 52.91kJ/mol به 107.91kJ/molافزایش یافت که به معنی بهبود 103% در استحکام ضربه‌ای است. با افزایش سرعت چاپ از 20mm/s به 30mm/s، استحکام ضربه‌ای از 68.215kJ/m2 به 88.56kJ/m2    رسید که به معنی بهبود 30%است. ارتفاع لایه‌ 0.1mm بیشترین استحکام ضربه‌ای,94.92kJ/m2 را در پی داشت. با استفاده از روش تاگوچی، شرایط بهینه برای دستیابی به حداکثر استحکام به ضربه شناسایی شدند که شامل دمای چاپ 240 درجه سلسیوس، سرعت چاپ 30mm/s و ارتفاع لایه‌0.1mm بود. در این شرایط بهینه، استحکام ضربه‌ای نمونه‌های کامپوزیت پلیمری پلی‌آمید-الیاف کربن kJ/m2 108.15حاصل شد. این پژوهش با ارائه راهکارهای بهینه‌سازی موثر، به بهبود فرایندهایچاپ سه‌بعدی و توسعه مواد کامپوزیتی پیشرفته برای کاربردهای صنعتی کمک می‌کند.
کلیدواژه‌های فارسی مقاله پرینت سه بعدی، کامپوزیت پلیمری، الیاف کربن، بهینه‌سازی، تاگوچی،
عنوان انگلیسی Signal-to-Noise Ratio Analysis for Evaluating and Optimizing the Impact Strength of Polyamide/Carbon Fiber Polymeric Composites in 3D Printing Process
چکیده انگلیسی مقاله Hypothesis: Precise control of 3D printing process parameters helps improve the final quality of parts and reduce the likelihood of production defects. Therefore, using the signal-to-noise analysis of Taguchi method can be employed for controlling and optimizing the process conditions of 3D printing of polyamide/carbon fiber polymer composites to improve impact strength.
Methods: In this study, polymeric composite samples of polyamide/carbon fiber were fabricated using the fused filament fabrication (FFF) 3D printing process. Three processing parameters-printing temperature, printing speed, and layer height-were considered as the main variables, and their effects on the impact strength of the samples were investigated and optimized using the Taguchi method's signal-to-noise ratio analysis.
Findings: The results indicated that higher printing temperatures improved the adhesion between layers and increased the impact strength. By increasing the printing temperature from 220 ℃ to 240 ℃, the impact strength increased from 52.91 kJ/m2 to 107.19 kJ/m2, representing a 103% improvement in impact strength. By increasing the printing speed from 20 mm/s to 30 mm/s, the impact strength increased from 68.15 kJ/m2 to 88.56 kJ/m2, representing a 30% improvement. Finally, increasing the layer height up to a certain value led to a decrease in impact strength, followed by a subsequent increase. A layer height of 0.1 mm resulted in the highest impact strength of 94.92 kJ/m2. By analyzing the results and using the Taguchi method, the optimal conditions for achieving maximum impact strength were identified as a printing temperature of 240 ℃, a printing speed of 30 mm/s, and a layer height of 0.1 mm. Under these optimal conditions, the impact strength of the polyamide/carbon fiber polymer composite samples was 108.15 kJ/m2. This study provides effective optimization strategies to enhance 3D printing processes and develop advanced composite materials for industrial applications.
کلیدواژه‌های انگلیسی مقاله پرینت سه بعدی, کامپوزیت پلیمری, الیاف کربن, بهینه‌سازی, تاگوچی
نویسندگان مقاله رزگار حسن‌زاده |
کرمانشاه، دانشگاه صنعتی کرمانشاه، گروه مهندسی مکانیک، کدپستی 671568542

نشانی اینترنتی http://jips.ippi.ac.ir/article_2090_c10410e7c5d9656597bdc175c949d39e.pdf
فایل مقاله فایلی برای مقاله ذخیره نشده است
کد مقاله (doi)
زبان مقاله منتشر شده fa
موضوعات مقاله منتشر شده
نوع مقاله منتشر شده
برگشت به: صفحه اول پایگاه   |   نسخه مرتبط   |   نشریه مرتبط   |   فهرست نشریات