تأثير اتجاه الطباعة ثلاثية الأبعاد على الخواص الميكانيكية لمواد PA وPETG وPLA
الكلمات المفتاحية:
التباين الاتجاهي، PA (بولي أميد)، PLA (بولي لاكتيك أسيد)، PETG (بولي إيثيلين تيرفثالات جلايكول)، خواص الشدالملخص
تتناول هذه الدراسة تحليل تأثير اتجاه الطباعة، وبشكل خاص زوايا الترصيص (Raster Angles) عند 0/90° و±45°، على الخواص الميكانيكية لثلاثة من أشهر اللدائن الحرارية المستخدمة في تقنية الترسيب المنصهر (FDM)، وهي: البولي لاكتيك أسيد (PLA)، وبولي إيثيلين تيرفثالات جلايكول (PETG)، والبولي أميد) نايلون(PA/.
تم تصنيع عينات اختبار الشد القياسية ASTM D638)النوع الأول (باستخدام نفس إعدادات التقطيع (ارتفاع طبقة 0.2مم، وكثافة تعبئة 100%). أظهرت النتائج التجريبية تفوقًا ملحوظًا لاتجاه ±45° في جميع المواد المدروسة. حيث سجلت مادةPLA زيادة بنسبة 145% في مقاومة الشد القصوى (UTS)، بينما حققت مادتا PETG و PA زيادات بلغت 72% و 107% على التوالي.
ويُعزى هذا الأداء المتفوق لاتجاه ±45° إلى ما يُعرف بـ "تأثير المقص" (Scissor Effect)، الذي يعزز إعادة اصطفاف الخيوط تحت تأثير الحمل، مما يؤدي إلى تحسين المطيلية والمتانة. ومن اللافت أن مادة PA عند اتجاه ±45° حققت استطالة تجاوزت 300 مم، مقارنة بـ 27 مم فقط عند اتجاه 0/90°. كما ارتفعت متانة المادة (وهي المساحة تحت منحنى الإجهاد–الانفعال) لمادة PA بأكثر من 22 ضعفًا عند استخدام اتجاه ±45°.
تؤكد هذه الدراسة الدور الحاسم لاتجاه الطباعة في تحسين الأداء الهيكلي للمكونات المصنعة بتقنية الطباعة ثلاثية الأبعاد، وتقدم توصيات هندسية عملية لاختيار المادة واتجاه الطباعة الأمثل.
