پرینتر سه بعدی ایرانی برای تولید کامپوزیت

محققان دانشگاه اصفهان با یک ایده و خلاقیت پرینتر سه بعدی جدیدی طراحی و ساختند که قابلیت توليد كامپوزيت با الياف بلند پيوسته را دارد.

به گزارش البرز فاوا نیوز؛ استفاده از پرينترهای سه بعدی برای نمونه‌سازی سريع، امكان ساخت قطعاتی با هندسه‌ پيچيده را فراهم می‌کند. خواص مكانيكی محدود نمونه‌های پليمری ساخته شده با پرينترهای سه بعدی، استفاده از اين روش را محدود به كاربردهای خاص کرده است. از اين رو توليد كامپوزيت‌های اليافی زمينه پليمری به وسيله پرينترهای سه بعدی، باعث بهبود خواص مكانيكی قطعات چاپ شده و در نتيجه توسعه كاربردهای استفاده از پرينترهای سه بعدی در صنايع مختلف می‌شود.

چاپ سه بعدی كامپوزيت‌ها دارای مزايای زيادی از جمله دقت بالا، امكان ساخت هندسه‌های پيچيده و كاهش هزينه‌ها است. از این رو محققان دانشگاه اصفهان با پشتیبانی صندوق حمایت از پژوهشگران و فناوران معاونت علمی و فناوری ریاست جمهوری موفق به طراحی و ساخت پرینتر سه بعدی اف دی ام با به کار بردن یک ایده شدند.

محمد حيدری 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 يك اكسترودر (مجموعه هد پرینتر) جديد برای پرينترهای اف دی ام را انجام دادیم به گونه‌ای كه بتوان به طور همزمان الياف پيوسته بلند (مانند الياف كربن) را با يك فيلامنت ترموپلاستيك پرينت کرد.

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

حيدری 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 پرينت نمونه‌های کامپوزيتی با پرينتر جديد، می‌توان قطعات کامپوزيتی در صنايع مختلف که نياز به استحکام در حد متوسط دارند را توليد کرد. به عنوان مثال می‌توان توليد قطعاتی در مهندسی پزشکی مانند دست و پاهای مصنوعی، توليد پره توربين‌های بادی مقياس کوچک و توليد قطعات ضربه گير خودرو مانند جعبه‌های تصادف را انجام داد.