مناقشة أطروحة ماجستير
تمت مناقشة أطروحة الماجستير لطالب الدراسات العليا
غيث يوسف داخل السلطاني
بتخصص (علوم المواد) في قاعة المرحوم أ د. عبد المطلب إبراهيم الشيخ في قسم العلوم التطبيقية، عن بحثه الموسوم:
"تحسين الخواص الميكانيكية للمطبوعات ثلاثية الابعاد البوليمرية"
Improvement of Mechanical Properties of 3D Printed Polymer’s
وقد تألفت لجنة المناقشة من:
- أ.د. وداد حمدي جاسم أستاذ ... رئيساً
- أ.م.د. رغد حامد هلال ... عضواً
- أ.م.د. سدير موفق مجيد ... عضوآ
- أ.م.د. رنا مهدي صالح ... مشرفآ
- د. اوهام محمد حميد ... مشرفآ
تم استخدام تقنية نمذجة بالترسيب المنصهر ((Fusion deposition modeling-FDM لإنتاج العينات المطبوعة ثلاثية الأبعاد. تم تشكيل خيوط البوليمر في مطبوعات ثلاثية الأبعاد باستخدام طابعة ثلاثية الأبعاد محلية الصنع، وقد تم تصميم العينات بواسطة برنامج ينقل أنماط التصميم إلى رأس الطابعة المتحرك باستخدام فوهة تدفع البوليمر المنصهر إلى الشكل النهائي. تم اختبار ثلاث عينات من كل نوع بنسب ملء مختارة (30 ، 50 ، و 70)% ونمط ملء (خطيlinear، جايرويد(شكل منحني تكراري Gyroid) ، وثلاثي – سداسيTri-hexagon ).
أظهرت النتائج أن نسبة الملء 70 % بالنمط الخطي (linear) كانت لها أعلى مقاومة ضغط ، حيث تم إجراء الاختبار باستخدام آلة اختبار الضغط اليدوي للأغراض العامة (EN772-1) للكتل والمكعبات والأسطوانات وفقًا لذلك. بالمواصفات القياسية (ASTM D695) ، أثبت نموذج الحشو ثلاثي السداسي (Tri-hexagon) بنسبة 70٪ أنه يحتوي على أعلى قيم لقوة الانحناء في حالة اختبار الانحناء، والذي تم إجرائه باستخدام طريقة الانحناء ثلاثية النقاط وفقًا لـ ASTM) D-790 ). بواسطة ماكينة اختبار عالمية (UTM) من(ADMET) USA. تم حساب قوة الانحناء للعينات كذلك لنفس العينات لمعرفة الاجهاد الذي تتعرض به المادة المطبوعة للكسر، وتم تحديد متانة الصدمة للعينات باستخدام جهاز اختبار الصدمة وفقًا لمعايير ISO-179 حيث أثبت نموذج الحشو (ثلاثي- سداسي) (Tri-hexagon) بنسبة 70٪ أنه يحتوي على أعلى قيم لمقاومة الصدمة في حالة في حالة التحميل المفاجيء. تم إجراء اختبار الشد على عينات ذات أبعاد معيارية طبقًا لـلمواصفة القياسية(ASTM D-638) ، باستخدام جهاز الشد و بسرعة (5 مم/دقيقة) كسرعة اختبار عبر رأس جهاز الاختبار، وأثبت نمط الملء الخطي (linear) بنسبة 70٪ أنه يحتوي على أعلى قيم لكل من معامل يونغ ومتانة الشد في حالة اختبار الشد. اظهر اختبار الصلادة ان اقصى قيمة للصلادة وجدت في جانب قاعدة العينات وان نتيجة اختبار الصلابة لجميع اسطح العينة كانت في نطاق مدى خواص الصلابة ل(PLA) وهو ما بين (67 - 85) .
The fused deposition modelling (FDM) technique was used to produce the 3D printed samples. The polymer filaments were manufactured into 3D prints using locally-made 3D printer. And the specimens were designed by a software that transfers design patterns into the moving printer head with a nozzle that pushes the melted polymer into the final shape. Three specimens of each type have been tested with a selected infill ratios (30, 50, and 70%) and infill pattern (line, gyroid, and trihexagon).
The results showed that the 70 percent infill ratio with linear pattern had the highest compressive strength, in case of the compression test, the test was done using general-purpose (EN772-1) manual compression testing machine for blocks, cubes and cylinders in accordance with the standard specification (ASTM D695), Tri-hexagon infill pattern with 70% infill ratio proved to have the highest values of Flexural strength in the case of Flexural Test, which performed using 3-point bending method according to (ASTM D-790). By universal testing machine (UTM) from (ADMET)/USA. The flexural strength of the samples was calculated and given from the testing machine instantly when the test was finished, the impact strꬲngth 0f samples was determined by using an impact tꬲstꬲr according to ISO-179 standards. The impact strꬲngth of the specimens was calculatꬲd in unit kJ/m2. Tri-hexagon infill pattern with 70% infill ratio proved to have the highest values of Impact strength in the case of Impact Test. The tension test was accomplished on samples with standard dimensions according to (ASTM D-638) [13], by using tensile machine made in UK from AZoMaterials (Testometric AT-S and CT- S models). A crosshead speed of (5 mm/min) was employed as the test speed, Linear infill pattern with 70% infill ratio proved to have the highest values of both Young’s modulus and tensile strength in the case of Tensile Test. hardness test shows that the maximum hardness value was found at the base side of the specimens and the result of hardness test for all surfaces of the sample were in the hardness standard properties range of (PLA) which is between (67 – 85).
