طراحی بزرگترین چاپگر سه‌بعدی کشور در دانشگاه صنعتی اصفهان

فارس/ محققان دانشکده مهندسی نساجی دانشگاه صنعتی اصفهان با طراحی و ساخت بزرگترین چاپگر سه بعدی مجهز به دو سامانه لایه گذار، امکان تولید کامپوزیت‌های تقویت شده با الیاف به منظور بهره‌گیری در صنایع مختلف را فراهم آوردند.

حسین حسنی عضو هیأت‌علمی دانشکده مهندسی نساجی دانشگاه صنعتی اصفهان با بیان این که چاپ سه‌بعدی با روش لایه‌گذاری مذاب پلیمری(FFF) به علت هزینه‌ پائین در حال تبدیل شدن به یکی از پر اهمیت‌ترین روش‌های تولید قطعات صنعتی است، اظهار داشت: با این وجود قطعات تولید شده با این روش، نسبت به روش‌های متداول دیگر، استحکام پایین‌تری دارند.
عضو هیأت‌علمی دانشکده مهندسی نساجی دانشگاه صنعتی اصفهان افزود: نتایج پژوهش‌ها نشان داد با بهره‌گیری از شیوه تغذیه همزمان الیاف ممتد در حین فرآیند چاپ سه‌بعدی، می‌توان استحکام قطعات چاپ شده سه‌بعدی را افزایش داد.
وی ادامه داد: گروهی از محققان دانشکده مهندسی نساجی دانشگاه صنعتی اصفهان با بهره‌گیری از روش چاپ با تغذیه همزمان الیاف و پلیمر که (CFC) نام دارد، موفق شدند تا ضمن بومی‌سازی فناوری طراحی و تولید چاپگرهای سه‌بعدی مجهز به تغذیه همزمان الیاف، بزرگترین چاپگر سه بعدی کشور که از دو سامانه لایه‌گذار جهت تولید نمونه های کامپوزیتی-پلیمری استفاده می‌کند را طراحی و تولید کنند.
حسنی با اشاره به امکان تولید دقیق قطعات پیچیده سه بعدی تا ابعاد 70 در48 در 48 سانتی‌متر با بهره‌گیری از دستگاه ساخته شده، افزود: در این چاپگر یکی از دو سامانه لایه‌گذار، توانایی تغذیه همزمان الیاف ممتد با کارایی بالانظیر الیاف کربن، شیشه و کولار همراه با پلیمر را دارد و سامانه دیگر به صورت جداگانه رشته‌های پلیمری گرمانرم نظیر پلی لاکتیک اسید، اکریلو نیتریل بوتادین استایرن، پلی استر، پلی پروپیلن و نایلون را لایه‌گذاری می‌کند.
عضو هیأت‌علمی دانشکده مهندسی نساجی دانشگاه صنعتی اصفهان اضافه کرد: استفاده از دو سامانه لایه­‌گذاری در این دستگاه، امکان چاپ سه بعدی سریع‌تر سازه و نیز تقویت موضعی قطعه تولید شده جهت ساخت کامپوزیت‌های تقویت شده با الیاف را فراهم کرده است.
وی ادامه داد: این دستگاه قادر است، کامپوزیت‌های سه بعدی و دو بعدی تقویت شده با الیاف را در شکل‌های سه‌بعدی تولید کند که این نوع کامپوزیت در صنایع مختلف نظیر حمل و نقل؛ صنعت هوا فضا و غیره کاربرد دارد.
حسنی به برخی کاربردهای استفاده از این شیوه درتولید کامپوزیت‌ها اشاره کرد و گفت: 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 ضربه‌گیر خودرو مانند جعبه‌های تصادف اشاره کرد.
عضو هیأت‌علمی دانشکده مهندسی نساجی دانشگاه صنعتی اصفهان اضافه کرد: در کنار فرآیند طراحی و ساخت بزرگترین چاپگر سه بعدی مجهز به دو نازل لایه‌گذار جهت تولید کامپوزیت‌های تقویت شده با الیاف ممتد، این محققان موفق شدند تا ضمن تولید رشته‌های پلیمری مورد نیاز برای تغذیه به چاپگرهای سه بعدی با ضخامت 1 و 75 میلی­‌متر و یکنواختی بالا به خودکفایی رسیده و نیاز به واردات این اقلام را نیز مرتفع کنند.