دراسة في قسم البوليمرات تبحث تصميم بنية خفيفة الوزن باستخدام تقنية الطباعة ثلاثية الابعاد
جرت في كلية هندسة المواد قسم البوليمرات والصناعات البتروكيمياوية دراسة للباحث احمد صباح كريم باشراف الاستاذ الدكتور نجم عبد الأمير سعيد حول تحري وتصميم بنية جديدة خفيفة الوزن باستخدام تقنية الطباعة ثلاثية الابعاد
اوضح الباحث ان الدراسة الحالية تهدف الى تصميم وتصنيع متراكبة خفيفة الوزن من بوليمرات بولي لكتيك اسيد (PLA) و اكريلونترايل بيوتاداين ستايرين (ABS) على شكل قلب ذو خلايا سداسية مدعمة بطريقة اللصق الكيميائي والحراري مع الوجوه.
ان القابلية العالية لتصنيع الخلايا السداسية باستخدام الطباعة ثلاثية الابعاد له دور مهم في السيطرة على الخصائص العامة حيث ان اعتمادية الخواص الميكانيكية للأجزاء المطبوعة على اتجاهية الطباعة , لذا تم تصنيع تراكيب بنسب ملئ مختلفة من (10%-100%) حيث تم تصنيع نماذج متعددة من العينات القياسية كالشد والصدمة والانحناء من خلال تصميم تلك العينات ببرنامج حاسوبي FreeCad استنادا للمواصفات القياسية ثم تحويل تلك الملفات المصممة الى برنامج ماكنة الطباعة الثلاثية (ميكربوت) وبعد طباعة تلك العينات تم اجراء الفحوصات الميكانيكية إضافة الى الفحوصات البنيوية كذلك تم تحليل الكسر الحاصل وانماط الفشل في هذا النوع من التراكيب.
وأشار ايضاً الى ان النتائج اظهرت ان مقاومة الشد تزداد تدريجيا( من 20.1 Mpaعند 10% الى Mpa33 عند 70%).
اعلى مقاومة انحناء لعينة منتجة بالكبس الحراري من بوليمر بولي لكتيك اسيد (1.74 KN) PLA ثم يأتي بعدها عينة مكبوسة حراريا من بوليمر اكريلونترايل بيوتادين ستايرين ABS (1.1 KN).
بالنسبة للعينات ذات القلب سداسي التجويف حازت متراكبة بولي لكتيك اسيد ( التي تتكون من قلب واوجه ملصوقة حراريا من نفس بوليمر (PLA اعلى مقاومة انحناء(0.63KN) ثم تليها متراكبة ذو قلب سداسي التجويف من بوليمر بولي لكتيك اسيد مربوط بلاصق ايبوكسي مع وجوه من بوليمر اكريلونترايل بيوتادين ستايرين (0.47KN) ثم تليها متراكبة فقط من بوليمر اكريلونترايل بيوتادين ستايرين (0.32KN) وأخيرا حصلت المتراكبات المتكونة من قلب ووجوه مختلفة مربوطة حراريا على اقل مقاومة انحناء .
متراكبة بولي لكتيك اسيد حصل على افضل مقاومة قص للقلب (0.83 Mpa) , مقاومة انحناء للاوجه (53Mpa) , جساءة قص (1365N) و وجساءة انحناء(57KN-mm2) مقارنة مع متراكبة بوليمر اكريلونترايل بيوتادين ستايرين.
لكن فيما يخص مقاومة الصدمة فانه حصل تحول في تفوق متراكبة بولي لكتيك اسيد حيث حصلت متراكبة اكريلونترايل بيوتادين ستايرين (4.36 KJ/m2) على اعلى مقاومة صدمة من متراكبة بولي لكيتك اسيد (3.45KJ/m2).
يذكر ان المتراكبات المصنعة تستخدم في الهياكل الخفيفة في السيارات ووسائل النقل وفي تغليف المعدات والاجهزة الحساسة وكذلك تستخدم كماصات للصدمة في السيارات.
جرت في كلية هندسة المواد قسم البوليمرات والصناعات البتروكيمياوية دراسة للباحث احمد صباح كريم باشراف الاستاذ الدكتور نجم عبد الأمير سعيد حول تحري وتصميم بنية جديدة خفيفة الوزن باستخدام تقنية الطباعة ثلاثية الابعاد
اوضح الباحث ان الدراسة الحالية تهدف الى تصميم وتصنيع متراكبة خفيفة الوزن من بوليمرات بولي لكتيك اسيد (PLA) و اكريلونترايل بيوتاداين ستايرين (ABS) على شكل قلب ذو خلايا سداسية مدعمة بطريقة اللصق الكيميائي والحراري مع الوجوه.
ان القابلية العالية لتصنيع الخلايا السداسية باستخدام الطباعة ثلاثية الابعاد له دور مهم في السيطرة على الخصائص العامة حيث ان اعتمادية الخواص الميكانيكية للأجزاء المطبوعة على اتجاهية الطباعة , لذا تم تصنيع تراكيب بنسب ملئ مختلفة من (10%-100%) حيث تم تصنيع نماذج متعددة من العينات القياسية كالشد والصدمة والانحناء من خلال تصميم تلك العينات ببرنامج حاسوبي FreeCad استنادا للمواصفات القياسية ثم تحويل تلك الملفات المصممة الى برنامج ماكنة الطباعة الثلاثية (ميكربوت) وبعد طباعة تلك العينات تم اجراء الفحوصات الميكانيكية إضافة الى الفحوصات البنيوية كذلك تم تحليل الكسر الحاصل وانماط الفشل في هذا النوع من التراكيب.
وأشار ايضاً الى ان النتائج اظهرت ان مقاومة الشد تزداد تدريجيا( من 20.1 Mpaعند 10% الى Mpa33 عند 70%).
اعلى مقاومة انحناء لعينة منتجة بالكبس الحراري من بوليمر بولي لكتيك اسيد (1.74 KN) PLA ثم يأتي بعدها عينة مكبوسة حراريا من بوليمر اكريلونترايل بيوتادين ستايرين ABS (1.1 KN).
بالنسبة للعينات ذات القلب سداسي التجويف حازت متراكبة بولي لكتيك اسيد ( التي تتكون من قلب واوجه ملصوقة حراريا من نفس بوليمر (PLA اعلى مقاومة انحناء(0.63KN) ثم تليها متراكبة ذو قلب سداسي التجويف من بوليمر بولي لكتيك اسيد مربوط بلاصق ايبوكسي مع وجوه من بوليمر اكريلونترايل بيوتادين ستايرين (0.47KN) ثم تليها متراكبة فقط من بوليمر اكريلونترايل بيوتادين ستايرين (0.32KN) وأخيرا حصلت المتراكبات المتكونة من قلب ووجوه مختلفة مربوطة حراريا على اقل مقاومة انحناء .
متراكبة بولي لكتيك اسيد حصل على افضل مقاومة قص للقلب (0.83 Mpa) , مقاومة انحناء للاوجه (53Mpa) , جساءة قص (1365N) و وجساءة انحناء(57KN-mm2) مقارنة مع متراكبة بوليمر اكريلونترايل بيوتادين ستايرين.
لكن فيما يخص مقاومة الصدمة فانه حصل تحول في تفوق متراكبة بولي لكتيك اسيد حيث حصلت متراكبة اكريلونترايل بيوتادين ستايرين (4.36 KJ/m2) على اعلى مقاومة صدمة من متراكبة بولي لكيتك اسيد (3.45KJ/m2).
يذكر ان المتراكبات المصنعة تستخدم في الهياكل الخفيفة في السيارات ووسائل النقل وفي تغليف المعدات والاجهزة الحساسة وكذلك تستخدم كماصات للصدمة في السيارات.
