علوم، فناوری و کاربردهای فضایی

علوم، فناوری و کاربردهای فضایی

بهینه‌سازی رفتار شکست قطعات چاپ سه‌بعدی شده در تولید ابری برای کاربردهای هوافضایی با استفاده از تحلیل آماری و روش‌های تصمیم‌گیری

نوع مقاله : مقاله پژوهشی

نویسندگان
1 گروه مهندسی صنایع، دانشکده مهندسی صنایع، دانشگاه علم و صنعت ایران، تهران، ایران
2 دانشگاه علم و صنعت ایران
چکیده
در دهه گذشته، فناوری چاپ سه‌بعدی، به‌ویژه مدل‌سازی رسوبی ذوب‌شونده (FDM)، به‌طور گسترده‌ای در محیط‌های تولیدی توزیع‌شده، به‌خصوص در تولید ابری، مورد استفاده قرار گرفته است. با توجه به اهمیت کیفیت خدمات در این شبکه‌های تولیدی، بررسی هم‌زمان ویژگی‌های مکانیکی و اقتصادی قطعات چاپ‌شده ضروری است. در این پژوهش، به‌منظور بهبود کیفیت قطعات پلیمری چاپ‌شده با فناوری FDM، تأثیر پارامترهای فرآیند شامل ضخامت لایه، سرعت چاپ و تراکم داخلی بر رفتار شکست مود I در قطعات PLA بررسی شده است. طراحی آزمایش به‌صورت طرح عاملی کامل با ۱۲ آزمایش و دو تکرار انجام شد و ویژگی‌هایی نظیر چقرمگی شکست (KIc)، انرژی شکست (GIc)، زمان چاپ و مقدار مصرف ماده اندازه‌گیری گردید. نتایج تحلیل آماری نشان داد ضخامت لایه بیشترین تأثیر را بر انرژی شکست و تراکم داخلی بیشترین تأثیر را بر چقرمگی شکست دارد. نوآوری این پژوهش در به‌کارگیری روش تصمیم‌گیری چندمعیاره‌ی تاپسیس برای انتخاب ترکیب بهینه‌ی پارامترها با در نظر گرفتن هم‌زمان معیارهای مکانیکی و اقتصادی و مقایسه آن با نتایج تحلیل‌های آماری است. بر اساس نتایج، در شرایطی که خواص مکانیکی اولویت دارند، ترکیب بهینه شامل سرعت چاپ ۳۰۰۰ میلی‌متر بر دقیقه، تراکم داخلی ۷۰٪ و ضخامت لایه ۰٫۳ میلی‌متر می‌باشد. در نهایت، روش تاپسیس با انعطاف‌پذیری بالا در ایجاد تعادل میان اهداف متضاد، به‌عنوان روشی مؤثر برای تولید قطعات با عملکرد شکست بالا در صنایع هوافضا پیشنهاد می‌شود.
کلیدواژه‌ها
موضوعات


مقالات آماده انتشار، پذیرفته شده
انتشار آنلاین از 29 شهریور 1404

  • تاریخ دریافت 02 اردیبهشت 1404
  • تاریخ بازنگری 27 خرداد 1404
  • تاریخ پذیرش 20 مرداد 1404