توضیحات

 عنوان فارسی: روش رسوب نشانی مذاب (FDM)

• فصل اول
•  مقدمه
• مراحل فرایند نمونه سازی
• تجسم
• تصحیح طرح
• تکرار طرح
• بهینه سازی
• آزمایشهای عملکردی
• انواع روش های نمونه سازی سریع
• استریو لیتوگرافی
• تف جوشی انتخابی لیزری
• ساخت لایهای
• چاپ سهبعدی
• تزریق سرامیک
• جاری کردن چندگانه
• فرآیند جاری کردن متعدد
• روش ترموجت
• نمونه سازی خورشیدی
• رسوب مذاب
• فصل دوم:روش رسوب مذاب (FDM)
• معرفی روش FDM
• متغیرهای فرآیند در FDM
• مواد مورد استفاده در روش رسوب مذاب
• کاربردهای روش رسوب مذاب
• پزشکی
• ریخته گری سریع
• قالب سازی سریع
• بررسی شکست قطعات تولید شده به روش رسوب مذاب تحت بارگذاری کششی
• شبیه سازی المان محدود
• کار عملی
• تحلیل پرتونگاری
• نتیجه گیری
• منابع و مراجع

فصل اول

1-1- مقدمه

یکی از روش­ها که جزء جدیدترین تکنولوژی روز جهان است نمونه سازی سریع[1] می­باشد که از سال 1990 شرکت­های بزرگ دنیا مثل آمریکا، آلمان و ژاپن سرمایه زیادی را به این تکنولوژی اختصاص داده­اند. هدف از نمونه سازی و قالب سازی سریع توانایی تولید نمونه با خواص و ویژگی­های مواد عملکردی، در مدت زمانی کوتاه می باشد. صرف نظر از خواص مکانیکی، مواد مدل می­توانند شامل ویژگی­های دیگری از قبیل رنگ پذیری، شفافیت، انعطاف پذیری و امثال آن باشند. مهمترین مزایای ابزارسازی سریع عبارتند از:

• زمان لازم برای ساخت ابزار و یا قالب از چند ماه به چند روز یا هفته کاهش می­یابد.
• هزینه تولید به میزان قابل توجهی کاهش می­یابد.
• به علت کاهش زمان تولید و هزینه­ها، بسیاری از طراحان و مهندسین تمایل دارند قطعات را قبل از تولید انبوه در مرحله طراحی آزمایش کنند و در نتیجه بسیاری از عیوب طراحی از بین می رود.
• به دلیل استفاده مستقیم از اطلاعات نرم افزارهای طراحی، بسیاری از خطاهای فردی کاهش می­یابند.

1-2-مراحل فرایند نمونه سازی

استفاده از فن آوری­های نمونه سازی سریع در فرآیند طراحی، تحقیق، توسعه، تولید و مونتاژ مزایای فراوانی را به دنبال دارد که از آن جمله می­توان به موارد زیر اشاره کرد.

1-2-1-تجسم[2]

مهندسان و طراحان به هنگام تجسم فضایی و نقشه خوانی از قطعه و یا مجموعه­ای با شکل هندسی پیچیده، ممکن است گمراه شده و آن را نادرست تفسیر و تحلیل نمایند. این مشکل صرف نظر از میزان تجربه طراح حتی ممکن است با دردست داشتن مدل CAD قطعه نیز برطرف نشود. زیرا تجسم به حالت روانی و قدرت تخیل فرد مربوط می­شود و ممکن است یک نقشه به چندین حالت تفسیر گردد و تصور درستی از طرح حاصل نشود. بخصوص زمانی که قطعات پیچیده و مرکب مطرح باشند که در این حالت انسان در تجسم آن­ها با مشکلات زیادی روبرو خواهد شد. ساخت یک مدل فیزیکی در اسرع وقت با استفاده از فن آوری نمونه سازی سریع و مشاهده آن از بروز چنین خطاهایی جلوگیری می­کند.

1-2-2-تصحیح طرح[3]

با استفاده از فن آوری نمونه سازی سریع می­توان بلافاصله پس از طراحی، نمونه فیزیکی را مشاهده و بررسی نمود و مورد اریابی قرار داد. از آنجا که هر طراحی همیشه به دنبال کیفیت بهتر است، چنین نمونه­ای می­تواند برای تصحیح طراحی و ارزیابی ویژگی­های مطلوب در محصول طراحی به کار گرفته شود. به طور خلاصه می­توان گفت که در دست داشتن یک نمونه واقعی فیزیکی از جسم کمک شایانی به اطمینان بخشی طراحی، کاهش آزمون و خطا و در نهایت افزایش کیفیت بهره­وری فرآیند طراحی و تولید می­نماید.

1-2-3-تکرار طرح[4]

تمامی فعالیت­های طراحی دارای یک طبیعت تکرار هستند و طراحی مجدد[5] از کارهای همیشگی طراحان است. از آنجا که یک محصول معین ممکن است از ترکیب چند جزء توسط طراح تشکیل شده باشد، می­توان در یک روش آزمون و خطا و یا طراحی مجدد و یا بهره گیری از CAD در چندین حالت مختلف این اجزاء را با یکدیگر ترکیب نمود تا شکل هندسی مورد نظر ایجاد شود. سپس آن را تحت آنالیز تنش نیرو و… مورد ارزیابی و بررسی قرار داد. در صورتی که مدل این محصول از روش سنتی ساخته شده باشد، بعد از اتمام کار مدل سازی ممکن است نتوان کوچکترین تغییراتی را در آن ایجاد کرد. اما با استفاده از فرآیند نمونه سازی سریع بعد از انجام این مراحل تکراری، نمونه فیزیکی قابل لمس محصول برای بررسی در اختیار طراح قرار خواهد گرفت.

1-2-4-بهینه سازی[6]

بهینه سازی طرح می­تواند کارایی محصول،کیفیت و قابلیت اطمینان آن را بهبود بخشد. فن آوری نمونه سازی سریع توام با تکنیک­ها و نرم افزارهای قدرتمند طراحی و آنالیز، این امکان را به طراح می­دهد که بدون صرف هزینه­ای گزاف جهت ساخت قالب و نمونه و بدون اتلاف وقت و با دقت بسیار بالا طرح خود را آنالیز و بهینه نماید. چنین نمونه­ای می­تواند برای اصلاح و بهینه سازی طراحی و ارزیابی ویژگی­های مطلوب در محصول طراحی به کار گرفته شود. به طور خلاصه می­توان گفت که در دست نگه داشتن یک نمونه فیزیکی از محصول کمک شایانی به افزایش کیفیت و بهره وری فرآیند طراحی و تولید می­نماید.

1-2-5-آزمایش­های عملکردی [7]

با استفاده از فن آوری نمونه سازی سریع، نمونه فیزیکی قابل لمس از محصول در اختیار طراح قرار خواهد گرفت. بنابراین امکان انجام آزمایش­های عملکردی مانند مونتاژ پذیری، سهولت تولید و آسانی تعمیر و نگهداری در مورد محصول طراحی فراهم می­گردد و از این طریق هزینه­های طراحی و تولید کاهش می­یابد. بعد از اتمام مراحل تجسم تحقیق، تکرار پذیری، بهینه سازی، مونتاژپذیری و ساخت مدل اولیه به دنبال ساخت یک نمونه واقعی از محصول نهایی خواهیم بود. در این راستا تکنیک­های زیادی موجود هستند که به طور موفقیت آمیزی برای دستیابی از یک نمونه مدل سازی سریع، به یک قطعه دارای عملکرد واقعی، با یک روش نسبتا سریع و کم هزینه استفاده می­کنند. بعضی از این تکنیک­ها عبارتند از ریخته­گری خلایی، قالب­گیری با رزین­های قبل انتقال، استفاده از قطعات ماهیچه­ای یونیلیت و … لذا تحقیقات زیادی جهت بکار گیری این فن آوری در تولید سریع یک نمونه واقعی از محصول برای ارسال به بازار انجام شده است.با توجه به اینکه در حال حاضر قالب سازی سریع نیازمند به مدل اصلی نمونه سازی سریع می­باشد. بنابراین در اینجا مروری بر روش­های نمونه سازی سریع خواهیم داشت.

برای آنکه طراح بتواند مدل فیزیکی قطعه طراحی شده را لمس کند و اشکالات ان را برطرف نماید و همچنین شرایط مونتاژی قطعه نیز بررسی گردد از روش­های نمونه سازی سریع جهت ساخت نمونه اولیه قطعه با مواد خاصی استفاده می­شود.

نکته:عموما روش­های نمونه سازی سریع از این الگوریتم استفاده می­کنند که:

• ابتدا مدل سه بعدی توسط نرم افزار­های موجود مدلینگ ترسیم می­گردد
• سپس یک نرم افزار دیگری مدل را به لایه لایه (با توجه به ضخامت لایه­ها) تقسیم می­کند.
• در واقع فایل Slice آن تهیه می­گردد این فایل شامل مختصات X,Y هر لایه می­باشد
• مختصات Z نیز با توجه به ضخامت لایه تعیین شده به دستگاه معرفی می­گردد.
• در نهایت با توجه به نوع روش، مدل فیزیکی سه بعدی ساخته می­شود.

1-3-انواع روش های نمونه سازی سریع

1-3-1-استریو لیتوگرافی[8]

این روش از اولین روش­های نمونه سازی است. دراین سیستم ساخت از پایین ترین لایه مدل آغاز می­گردد. همانطور که در شکل مشاهده می­شود لایه­ها از تابش اشعه (گاما) بر روی سطحی از رزین مایع حساس به نور تشکیل می­شوند. پس از ساخت لایه اول الگو به اندازه ضخامت لایه پایین می­رود و تیغه پوشش دهنده سطح مایع را هماهنگ و ضخامت آن را به طور یکسان تنظیم می­کند. با تابش اشعه لیزر به رزین مایع لایه دوم نیز جامد شده و به لایه اول متصل می­شود. بقیه لایه­ها نیز به همین ترتیب ایجاد می­شود تا قطعه تکمیل گردد.

شکل 1-1 شماتیک دستگاه SLA

پس از اتمام ساخت قطعه با دقت از روی الگو برداشته شده و رزین مایع روی سطح آن توسط یک حلال مناسب شسته می­شود. پس از این کار عملیات پخت نهایی (جامد سازی) در یک کوره روی مدل یا قطعه انجام می­شود. موادی که در این روش برای ساخت مدل­ها به کار می­روند دامنه وسیعی از پلیمرهای حساس به نور از قبیل پلیمرهای شفاف، ضدآب و رزین­های نرم می­باشند.

1-3-2-تف جوشی انتخابی لیزری [9]

در این فرایند ذرات پودر متناظر با مقطع قطعه به وسیله پرتوهای لیزر در محل ذوب شده و مطابق با طرح روی سطح به هم جوش می­خورند و مواد مذاب جامد شده یک لایه جامد را تشکیل می­دهد. سیلندر حاوی قطعه مطابق با طرح پایین می­آید و پودر برای لایه بعدی توسط حرکت غلتک روی سطح کار قرار می­گیرد و دوباره عملیات قبل انجام می­شود و این کار ادامه می­یابد تا قطعه تکمیل شود.

شکل 1-2  شماتیک دستگاه SLS

 توجه:

• برای دانلود فایل word کامل ترجمه از گزینه افزودن به سبد خرید بالا استفاده فرمایید.
• لینک دانلود فایل بلافاصله پس از خرید بصورت اتوماتیک برای شما ایمیل می گردد.

سفارش تحقیق

به منظور سفارش تحقیق مرتبط با رشته تخصصی خود بر روی کلید زیر کلیک نمایید.

سفارش تحقیق