اختصاصی بسپار/ ساخت برهم افزای اسفنجی (FAM)؛ گامی نو بهسوی چندسازههای تکمادهای نسل آینده
گروه ترجمه و تولید محتوا در بسپار/ایران پلیمر پژوهشگران با توسعهی فناوری ساخت برهم افزای اسفنجی (Foam Additive Manufacturing – FAM) موفق به ساخت یک ساختار چندسازهای تکمادهای (Mono-material Sandwich Structure) از پلیلاکتیکاسید (PLA) شدهاند که همزمان کارایی مکانیکی زیاد و زیستپایداری را هدف قرار میدهد. این رویکرد میتواند مسیر تازهای برای طراحی قطعات سبک، مقاوم و بهسادگی بازیافتپذیر در صنایع مختلف باز کند.
در این روش، ساختار ساندویچی با پوستهی سخت از PLA توپر و هستهی اسفنجی پرشده بهصورت کامل و بدون نیاز به قالب یا ابزار ساخته میشود. حذف قالبسازی، کاهش مصرف انرژی و منابع و کاهش پسماند مواد از مزیتهای کلیدی FAM در مقایسه با روشهای متداول تولید است.
نتایج آزمونهای ضربه
نمونههای تولیدشده تحت آزمون ضربهی سقوط آزاد قرار گرفتند. نمونههای با چگالی کم و متوسط (F1 و F2) عمدتا از طریق فروریزش سلولهای اسفنج انرژی را جذب کردند؛ سازوکاری مطلوب که شامل فرورفتگی پوستهی بالا، متراکمشدن هسته و تغییرشکل پوستهی پایین است. در مقابل، نمونههای پرچگالی (F3) بهدلیل سختی بیشتر، دچار جداشدگی بینلایهای شدند. در مقایسه با نمونههای لانهزنبوری (Honeycomb) با چگالی مشابه، برخی ساختارهای اسفنجی کارکرد ضربهای بهتری نشان دادند.
مزیت کلیدی: کنترل ریزساختار و بازیافتپذیری
FAM امکان کنترل ریختشناسی اسفنج، گرادیان چگالی و خواص موضعی را فراهم میکند. استفاده از بسپارهای بازیافتی و حتی عوامل فیزیکی پفدهنده مانند CO₂، این فناوری را با رویکرد اقتصاد چرخشی (Circular Economy) همراستا میسازد. تولید برهمافزا همچنین ساخت قطعات در لحظه (On-demand) را ممکن میکند که در صورت تکمادهای بودن، بهسادگی بازیافت میشوند.
کاربردهای بالقوه
این اسفنج تکمادهای مقاوم به ضربه میتواند در حوزههایی مانند خودرو بهعنوان جاذبهای ضربه، قابهای داخلی، سامانههای اتلاف انرژی، در هوافضا بهعنوان لایههای جذب انرژی، عایق گرمایی، اجزای داخلی، در ساختمان بهعنوان عایق گرمایی و صوتی و در کاربردهای نوظهور مثل تصفیه هوا و مایعات، بستهبندیهای محافظ و عایق مواد غذایی سبکوزن بهکار رود.
این دستاورد نشان میدهد که ترکیب طراحی تکمادهای با ساخت برهم افزای اسفنجی میتواند راهکاری عملی برای افزایش کارایی، کاهش اثرات زیستمحیطی و سادهسازی بازیافت در نسل آیندهی محصولات بسپاری باشد.
