محققان دانشکده مهندسی نساجی دانشگاه صنعتی اصفهان با طراحی و ساخت بزرگترین چاپگر سه بعدی مجهز به دو سامانه لایه گذار، امکان تولید کامپوزیت های تقویت شده با الیاف به منظور بهره گیری در صنایع مختلف را فراهم آوردند.
عضو هیئت علمی دانشکده مهندسی نساجی دانشگاه صنعتی اصفهان با بیان این که چاپ سه بعدی با روش لایه گذاری مذاب پلیمری(FFF) به علت هزینه پائین، در حال تبدیل شدن به یکی از پر اهمیت ترین روش های تولید قطعات صنعتی است، افزود: با این وجود قطعات تولید شده با این روش، نسبت به روش‌های متداول دیگر، استحکام پایین‌تری دارند.
دکتر حسین حسنی افزود: نتایج پژوهش ها نشان داد با بهره گیری از شیوه تغذیه همزمان الیاف ممتد در حین فرآیند چاپ سه بعدی، می توان استحکام قطعات چاپ شده سه بعدی را افزایش داد.
وی ادامه داد: گروهی از محققان دانشکده مهندسی نساجی دانشگاه صنعتی اصفهان با بهره گیری از روش چاپ با تغذیه همزمان الیاف و پلیمر که (CFC) نام دارد، موفق شدند تا ضمن بومی سازی فناوری طراحی و تولید چاپگر های سه بعدی مجهز به تغذیه همزمان الیاف، بزرگترین چاپگر سه بعدی کشور که از دو سامانه لایه گذار جهت تولید نمونه های کامپوزیتی-پلیمری استفاده می کند را طراحی و تولید نمایند.
عضو هیئت علمی دانشکده مهندسی نساجی دانشگاه صنعتی اصفهان با اشاره به امکان تولید دقیق قطعات پیچیده سه بعدی تا ابعاد 70 در48 در 48 سانتی متر با بهره گیری از دستگاه ساخته شده، افزود: در این چاپگر یکی از دو سامانه لایه گذار، توانایی تغذیه همزمان الیاف ممتد با کارایی بالا نظیر الیاف کربن، شیشه و کولار همراه با پلیمر را دارد و سامانه دیگر به صورت جداگانه رشته های پلیمری گرمانرم نظیر پلی لاکتیک اسید، اکریلو نیتریل بوتادین استایرن، پلی استر، پلی پروپیلن و نایلون را لایه گذاری می نماید.
حسنی اضافه کرد: استفاده از دو سامانه لایهگذاری در این دستگاه، امکان چاپ سه بعدی سریع تر سازه و نیز تقویت موضعی قطعه تولید شده جهت ساخت کامپوزیت های تقویت شده با الیاف را فراهم نموده است.
وی ادامه داد: این دستگاه قادر است، کامپوزیت های سه بعدی و دو بعدی تقویت شده با الیاف را در شکل های سه بعدی تولید نماید که این نوع کامپوزیت در صنایع مختلف نظیر حمل و نقل؛ صنعت هوا فضا و غیره کاربرد دارد.
عضو هیئت علمی دانشکده مهندسی نساجی دانشگاه صنعتی اصفهان به برخی کاربردهای استفاده از این شیوه درتولید کامپوزیت ها اشاره کرد وگفت: به عنوان نمونه می‌توان به تولید قطعات پرکاربردی نظیر پروتزهای مصنوعی جهت استفاده افراد معلول، پره توربین‌های بادی در مقیاس کوچک، تولید قطعات پیچیده مورد استفاده در ماشینهای صنعتی، و قطعات ضربه گیر خودرو مانند جعبه‌های تصادف اشاره نمود.
حسنی اضافه کرد: در کنار فرآیند طراحی و ساخت بزرگترین چاپگر سه بعدی مجهز به دو نازل لایه گذار جهت تولید کامپوزیت های تقویت شده با الیاف ممتد، این محققان موفق شدند تا ضمن تولید رشته های پلیمری مورد نیاز برای تغذیه به چاپگر های سه بعدی با ضخامت 1 و 75 میلیمتر و یکنواختی بالا به خودکفایی رسیده و نیاز به واردات این اقلام را نیز مرتفع نمایند.
گفتنی است: این طرح حاصل همکاری پژوهشی آرمین یزدانی راد و محمد حسین نساج پور از دانشجویان کارشناسی ارشد دانشکده مهندسی نساجی دانشگاه صنعتی اصفهان با راهنمایی آقایان دکتر حسین حسنی و دکتر محمد ذره بینی از اعضای هیئت علمی این دانشگاه است.
