Skip to main content
SUPERVISOR
Mohsen Badrosamay,Ehsan Foroozmehr
محسن بدرسمای (استاد راهنما) احسان فروزمهر (استاد راهنما)
 
STUDENT
Iman Amouhadi
ایمان عموهادی

FACULTY - DEPARTMENT

دانشکده مهندسی مکانیک
DEGREE
Master of Science (MSc)
YEAR
1392

TITLE

Analysis of Dimensional Accuracy in Fused Deposition Modelling Process and Defining an Error Compensation Methodology
FDM process is one of the additive manufacturing methods producing 3D parts made of polymers directly through semi-molten extruded material over the substrate and in the form of layer by layer. The peculiar merits such as simple processing, utilizing various spectrum of stable and durable polymeric materials, and manufacturing benchmark with intricate geometry accompanied by spending the lowest cost (comparing to previous additive manufacturing methods) make this process come to cynosure in recent years. However, one of the significant challenges of FDM process would be the difference in dimensional accuracy between the designed one through computer and the manufactured part in sundry sciences such as engineering and medicine. The target of this research is to ameliorate dimensional accuracy of the manufactured parts through FDM method in two scopes as error avoidance and error compensation attitudes. Error avoidance attitude scrutinizes the effect of two parameters as built orientation and contour width over the external and internal dimensions using designing and manufacturing the appropriate and precise benchmarks. The results revealed that the manufactured parts in 45 0 built orientation have the highest accuracy comparing to the one in 0 0 and 90 0 . The increase of contour width causes to accrete internal and external dimensional accuracy of the parts. In error compensation attitude, two diverse benchmarks were designed and manufactured. After carrying out the measurement, the error behavior of each benchmark was obtained and then the mathematical models of error prediction and compensation were presented separately. The presented mathematical models of error prediction have the possibilities of predicting and compensating errors for the parts with desired geometry. Tellingly, they are able to be used for other additive manufacturing processes. The results obtained from the evaluation of the mathematical models of error prediction of each benchmark illustrated that each benchmark was able to compensate error by the amount of 70% and 50%. Keywords : Additive manufacturing process, FDM process, error avoidance attitude, error compensation attitude, contour width, build orientatio
فرآیندFDM یکی از روش‌های ساخت افزودنی است که قطعات سه بعدی از جنس پلیمری را به طور مستقیم توسط اکسترود ماده‌ی خام نیمه مذاب از درون نازل بر روی صفحه ی ساخت و به صورت لایه به لایه تولید می‌کند. مزیت‌های منحصر به فردی نظیر سادگی عملکرد، امکان استفاده از گستره‌ی وسیعی از مواد پلیمری با دوام و پایداری بالا و ساخت قطعات با هندسه‌ی پیچیده و با صرف کمترین زمان و هزینه (‌نسبت به دیگر روش‌های ساخت افزودنی) باعث شده که این فرآیند در سال‌های اخیر بسیار مورد توجه قرار گیرد. با این حال، یکی از چالش‌های مهم فرآیند FDM که مانع اصلی توسعه و کاربرد بیشتر آن در علوم مختلف مهندسی و پزشکی شده است، اختلاف در دقت ابعادی بین مدل طراحی شده به کمک کامپیوتر و قطعه‌ی ساخته شده می‌باشد. در این پژوهش، هدف بهبود دقت ابعادی قطعات ساخته شده به روش ساخت افزودنی FDM در دو حوزه‌ی نگرش اجتناب از خطا و جبران خطا می‌باشد. در حوزه‌ی نگرش اجتناب از خطا، با استفاده از طراحی و ساخت قطعات محک سنجی مناسب و دقیق به بررسی چگونگی اثر دو پارامتر مهم جهت ساخت و ضخامت پوسته بر روی دقت ابعاد داخلی و خارجی پرداخته شده است. نتایج نشان دادند که قطعات ساخت شده در جهت ساخت o 45، نسبت به جهات o 0 و o 90، بیشترین دقت ابعادی را دارند و افزایش ضخامت پوسته منجر به افزایش خطای ابعاد داخلی و خارجی قطعات می‌شود. در حوزه‌ی نگرش جبران خطا، دو قطعه‌ی محک سنجی متفاوت طراحی و ساخته شدند. پس از اندازه‌گیری، رفتار خطای مربوط به هر یک از آن‌ها بدست آمده و سپس مدل‌های ریاضی پیش بینی و جبران خطا به طور جداگانه ارائه گردیدند. مدل‌های ریاضی پیش بینی خطای ارائه شده، ‌قابلیت پیش‌بینی و جبران خطا را برای قطعات با هندسه‌های دلخواه را دارا می‌باشند و می‌توانند برای دیگر فرآیندهای ساخت افزودنی مورد استفاده قرار گیرند. نتایج حاصل از ارزیابی مدل‌های ریاضی پیش‌بینی خطا بدست آمده از هر دو قطعه‌ی محک سنجی نشان داد که هر یک از آن‌ها توانایی جبران خطا را به میزان 70 درصد و 50 درصد دارند. کلمات کلیدی: روش ساخت افزودنی، فرآیند FDM، نگرش اجتناب از خطا، نگرش جبران خطا، ضخامت پوسته، جهت ساخت

ارتقاء امنیت وب با وف بومی