پرینتر سه بعدی برای تولید کامپوزیت در صنایع ساخته شد

به گزارش مرکز روابط عمومی صندوق حمایت از پژوهشگران و فناوران کشور؛ استفاده از پرینترهای سه بعدی برای نمونه‌سازی سریع، امکان ساخت قطعاتی با هندسه‌ پیچیده را فراهم می‌کند. خواص مکانیکی محدود نمونه‌های پلیمری ساخته شده با پرینترهای سه بعدی، استفاده از این روش را محدود به کاربردهای خاص کرده است. از این رو تولید کامپوزیت‌های الیافی زمینه پلیمری به وسیله پرینترهای سه بعدی، باعث بهبود خواص مکانیکی قطعات چاپ شده و در نتیجه توسعه کاربردهای استفاده از پرینترهای سه بعدی در صنایع مختلف می‌شود.

چاپ سه بعدی کامپوزیت‌ها دارای مزایای زیادی از جمله دقت بالا، امکان ساخت هندسه‌های پیچیده و کاهش هزینه‌ها است. از این رو محققان دانشگاه اصفهان با پشتیبانی صندوق حمایت از پژوهشگران و فناوران کشور موفق به طراحی و ساخت پرینتر سه بعدی اف دی ام با به کار بردن یک ایده شدند.

 محمد حیدری رارانی مجری این طرح پژوهشی درباره آن گفت: پرینترهای سه بعدی رایج به علت داشتن فلامنت‌های پلیمری کاربرد صنعتی گسترده‌ای ندارند. این پرینترها چاپ قطعات پلاستیکی را انجام می‌دهند. ما در این پروژه طراحی و ساخت یک اکسترودر (مجموعه هد پرینتر) جدید برای پرینترهای اف دی ام را انجام دادیم به گونه‌ای که بتوان به طور همزمان الیاف پیوسته بلند (مانند الیاف کربن) را با یک فیلامنت ترموپلاستیک پرینت کرد.

به گفته وی با انجام این طرح در عمل یک کامپوزیت الیافی داریم. همچنین علاوه بر بهره‌گیری از مزیت‌های ترموپلاستیک‌ها مانند جذب انرژی بالا، انعطاف‌پذیری و قابلیت بازیافت می‌توان چالش‌های دیگر از جمله دورزدن سوراخ‌ها و کنترل مسیر الیاف، ساخت قطعات پیچیده و دقیق را حل کرد.

حیدری رارانی با بیان اینکه در حال تجاریسازی این پرینتر در مقیاس صنعتی هستند، بیان کرد: این نوع پرینتر تنها توسط یک شرکت امریکایی تولید می‌شود. در حال حاضر با تولید آن در این طرح ایران نیز قابلیت ساخت آن را دارد.

با پرینت نمونه‌های کامپوزیتی با پرینتر جدید، می‌توان قطعات کامپوزیتی در صنایع مختلف که نیاز به استحکام در حد متوسط دارند را تولید کرد. به عنوان مثال می‌توان تولید قطعاتی در مهندسی پزشکی مانند دست و پاهای مصنوعی، تولید پره توربین‌های بادی مقیاس کوچک و تولید قطعات ضربه گیر خودرو مانند جعبه‌های تصادف را انجام داد.