The Effect of Layer Thickness on Repeatability of 3d Printed PLA Parts Produced Using Openware 3D Printer

IF 0.6 Q3 ENGINEERING, MULTIDISCIPLINARY IIUM Engineering Journal Pub Date : 2022-07-04 DOI:10.31436/iiumej.v23i2.2137
Normariah Che Maideen, Mohd Ikmal Hisham ABDUL RAHIM, S. Budin, Koay Mei Hyie, Hamid Yusoff
{"title":"The Effect of Layer Thickness on Repeatability of 3d Printed PLA Parts Produced Using Openware 3D Printer","authors":"Normariah Che Maideen, Mohd Ikmal Hisham ABDUL RAHIM, S. Budin, Koay Mei Hyie, Hamid Yusoff","doi":"10.31436/iiumej.v23i2.2137","DOIUrl":null,"url":null,"abstract":"Fused Filament Fabrication (FFF) is categorized as an additive manufacturing process, recognized as the simplest way to accomplish 3D printing. Previous studies have proven that FFF can be trusted to create custom parts with high complexity. However, some performance issues still exist with this method that must be resolved to improve conventional manufacturing techniques. One of them is its repeatability performance that is debatable when it comes to producing repetitive runs of similar parts. Printing parameter is one of the factors that play a significant role on the repeatability performance of parts produced. In this study, the effect of layer thickness on the repeatability of 3D printed PLA, produced using an Openware 3D printer (Espresso F220), was investigated. Two product geometries (Part A and Part B) were produced. Layer thickness was chosen as a variable parameter (0.1 mm, 0.2 mm, and 0.3 mm) for each geometry. Data to measure repeatability of the printed PLA parts were determined based on the measurements of length, width, thickness and surface roughness for each geometry. Then, repeatability performance was analyzed through One-way ANOVA analysis. From the results, the layer thickness parameter did influence dimensional quality and repeatability of samples produced. Part length and thickness offered better repeatability performance, to both product geometries being compared, in width and surface roughness. The study reveals that variations in sample properties depends on not only one, but also every printing parameter involved. Repeatability performance can be improved by identifying the ideal combination of printing parameters to produce good part quality.\nABSTRAK: : Fabrikasi Filamen Fius (FFF) yang dikategori sebagai proses pembuatan tambahan, diakui sebagai kaedah termudah bagi menghasilkan pencetakan 3D. Kajian terdahulu telah membuktikan bahawa FFF dapat menghasilkan komponen khas yang kompleks. Walau bagaimanapun, beberapa isu peningkatan mutu masih berlaku, iaitu kaedah ini masih perlu diperbetulkan bagi membaiki teknik pembuatan konvensional. Salah satu adalah peningkatan keterulangan bagi menghasilkan komponen yang serupa secara berulang. Parameter pencetakan adalah salah satu faktor yang berperanan penting bagi peningkatan keterulangan komponen yang dihasilkan. Kajian ini mengkaji tentang kesan ketebalan lapisan terhadap kebolehulangan PLA bercetak 3D yang dihasilkan melalui pencetak Openware 3D (Espresso F220). Dua geometri produk (bahagian A dan B) dihasilkan. Ketebalan lapisan dipilih sebagai parameter pemboleh ubah (0.1mm, 0.2mm dan 0.3mm) bagi setiap geometri. Data bagi mengukur keterulangan bahagian PLA yang bercetak ditentukan berdasarkan pengukuran panjang, lebar, ketebalan dan kekasaran permukaan bagi setiap geometri. Kemudian, peningkatan keterulangan dianalisa melalui analisis ANOVA Sehala. Dapatan hasil menunjukkan, parameter ketebalan lapisan mempengaruhi kualiti dimensi dan kebolehulangan sampel yang dihasilkan. Panjang dan ketebalan bahagian mempunyai peningkatan keterulangan yang lebih baik bagi kedua-dua geometri produk berbanding lebar dan kekasaran permukaan. Dapatan menunjukkan bahawa variasi sifat sampel tidak hanya bergantung pada satu, malah pada setiap parameter pencetakan yang terlibat. Peningkatan keterulangan dapat diperbaiki dengan mengenal pasti kombinasi parameter pencetakan yang ideal bagi menghasilkan kualiti bahagian terbaik.","PeriodicalId":13439,"journal":{"name":"IIUM Engineering Journal","volume":"18 1","pages":""},"PeriodicalIF":0.6000,"publicationDate":"2022-07-04","publicationTypes":"Journal Article","fieldsOfStudy":null,"isOpenAccess":false,"openAccessPdf":"","citationCount":"0","resultStr":null,"platform":"Semanticscholar","paperid":null,"PeriodicalName":"IIUM Engineering Journal","FirstCategoryId":"1085","ListUrlMain":"https://doi.org/10.31436/iiumej.v23i2.2137","RegionNum":0,"RegionCategory":null,"ArticlePicture":[],"TitleCN":null,"AbstractTextCN":null,"PMCID":null,"EPubDate":"","PubModel":"","JCR":"Q3","JCRName":"ENGINEERING, MULTIDISCIPLINARY","Score":null,"Total":0}
引用次数: 0

Abstract

Fused Filament Fabrication (FFF) is categorized as an additive manufacturing process, recognized as the simplest way to accomplish 3D printing. Previous studies have proven that FFF can be trusted to create custom parts with high complexity. However, some performance issues still exist with this method that must be resolved to improve conventional manufacturing techniques. One of them is its repeatability performance that is debatable when it comes to producing repetitive runs of similar parts. Printing parameter is one of the factors that play a significant role on the repeatability performance of parts produced. In this study, the effect of layer thickness on the repeatability of 3D printed PLA, produced using an Openware 3D printer (Espresso F220), was investigated. Two product geometries (Part A and Part B) were produced. Layer thickness was chosen as a variable parameter (0.1 mm, 0.2 mm, and 0.3 mm) for each geometry. Data to measure repeatability of the printed PLA parts were determined based on the measurements of length, width, thickness and surface roughness for each geometry. Then, repeatability performance was analyzed through One-way ANOVA analysis. From the results, the layer thickness parameter did influence dimensional quality and repeatability of samples produced. Part length and thickness offered better repeatability performance, to both product geometries being compared, in width and surface roughness. The study reveals that variations in sample properties depends on not only one, but also every printing parameter involved. Repeatability performance can be improved by identifying the ideal combination of printing parameters to produce good part quality. ABSTRAK: : Fabrikasi Filamen Fius (FFF) yang dikategori sebagai proses pembuatan tambahan, diakui sebagai kaedah termudah bagi menghasilkan pencetakan 3D. Kajian terdahulu telah membuktikan bahawa FFF dapat menghasilkan komponen khas yang kompleks. Walau bagaimanapun, beberapa isu peningkatan mutu masih berlaku, iaitu kaedah ini masih perlu diperbetulkan bagi membaiki teknik pembuatan konvensional. Salah satu adalah peningkatan keterulangan bagi menghasilkan komponen yang serupa secara berulang. Parameter pencetakan adalah salah satu faktor yang berperanan penting bagi peningkatan keterulangan komponen yang dihasilkan. Kajian ini mengkaji tentang kesan ketebalan lapisan terhadap kebolehulangan PLA bercetak 3D yang dihasilkan melalui pencetak Openware 3D (Espresso F220). Dua geometri produk (bahagian A dan B) dihasilkan. Ketebalan lapisan dipilih sebagai parameter pemboleh ubah (0.1mm, 0.2mm dan 0.3mm) bagi setiap geometri. Data bagi mengukur keterulangan bahagian PLA yang bercetak ditentukan berdasarkan pengukuran panjang, lebar, ketebalan dan kekasaran permukaan bagi setiap geometri. Kemudian, peningkatan keterulangan dianalisa melalui analisis ANOVA Sehala. Dapatan hasil menunjukkan, parameter ketebalan lapisan mempengaruhi kualiti dimensi dan kebolehulangan sampel yang dihasilkan. Panjang dan ketebalan bahagian mempunyai peningkatan keterulangan yang lebih baik bagi kedua-dua geometri produk berbanding lebar dan kekasaran permukaan. Dapatan menunjukkan bahawa variasi sifat sampel tidak hanya bergantung pada satu, malah pada setiap parameter pencetakan yang terlibat. Peningkatan keterulangan dapat diperbaiki dengan mengenal pasti kombinasi parameter pencetakan yang ideal bagi menghasilkan kualiti bahagian terbaik.
查看原文
分享 分享
微信好友 朋友圈 QQ好友 复制链接
本刊更多论文
层厚对开放式3d打印机3d打印PLA零件重复性的影响
熔丝制造(FFF)被归类为增材制造工艺,被认为是实现3D打印的最简单方法。以前的研究已经证明,FFF可以被信任来创建具有高复杂性的定制部件。然而,这种方法仍然存在一些性能问题,必须解决这些问题以改进传统的制造技术。其中之一是它的可重复性性能,当涉及到生产类似部件的重复运行时,这是有争议的。打印参数是影响零件重复性性能的重要因素之一。在本研究中,研究了使用Openware 3D打印机(Espresso F220)生产的层厚度对3D打印PLA重复性的影响。生产了两种产品几何形状(A部分和B部分)。层厚度被选择为每个几何形状的可变参数(0.1 mm, 0.2 mm和0.3 mm)。通过测量每个几何形状的长度、宽度、厚度和表面粗糙度来确定打印PLA部件的重复性。然后,通过单因素方差分析对重复性性能进行分析。结果表明,层厚参数对样品的尺寸质量和重复性有一定的影响。零件长度和厚度提供了更好的重复性性能,两种产品的几何形状进行比较,在宽度和表面粗糙度。研究表明,样品性能的变化不仅取决于一个,而且取决于所涉及的每个打印参数。通过确定理想的打印参数组合,可以提高重复性性能,从而生产出良好的零件质量。摘要:Fabrikasi Filamen Fius (FFF) yang dikategori sebagai制备pembuatan tambahan, diakui sebagai kaedah termudah bagi menghasilkan pencetakan 3D。Kajian terdahulu telah membuktikan bahawa FFF dapat menghasilkan komponen khas yang kompleks。Walau bagaimanapun, beberapa isu peningkatan mutu masih berlaku, iitu kaedah ini masih perlu diperbetulkan bagi membaiki teknik pembuatan konvension。Salah satu adalah peningkatan keterulangan bagi menghasilkan komponen yang serupa secara berulang。参数pencetakan adalah salah satu factor for yang berperanan peningkatan keterulangan komponen yang dihasilkan。Kajian ini mengkaji tentang kesan ketebalan kebolehulangan PLA bercetak 3D yang dihasilkan melalui pencil Openware 3D (Espresso F220)。双几何产物(巴哈吉语A丹B)。Ketebalan lapisan dipilih sebagai参数pemboleh ubah (0.1mm, 0.2mm和0.3mm) bagi setap几何。数据bagi mengukur keterulangan bahagian PLA yang bercetak ditentukan berdasarkan企鹅panjang, lebar, ketebalan dan kekasaran permukaan bagi setap geometri。方差分析(ANOVA)。参数ketebalan lapisan mempengaruhi kualiti尺寸dan kebolehulangan样品yang dihasilkan。Panjang dan ketebalan bahagian menpunyai peningkatan keterulangan yang lebih baik bagi kedua-dua geometri产品berbanding lebar dan kekasaran permukaan。Dapatan menunjukkan bahawa variasi sifat sample tidak hanya bergantung pada satu, malah pada setap parameter penetakan yang terlibat。Peningkatan keterulangan dapat diperbaiki dengan mengenal pasti kombinasi参数penetakan yang理想bagi menghasilkan kualiti bahagian terbaik。
本文章由计算机程序翻译,如有差异,请以英文原文为准。
求助全文
约1分钟内获得全文 去求助
来源期刊
IIUM Engineering Journal
IIUM Engineering Journal ENGINEERING, MULTIDISCIPLINARY-
CiteScore
2.10
自引率
20.00%
发文量
57
审稿时长
40 weeks
期刊介绍: The IIUM Engineering Journal, published biannually (June and December), is a peer-reviewed open-access journal of the Faculty of Engineering, International Islamic University Malaysia (IIUM). The IIUM Engineering Journal publishes original research findings as regular papers, review papers (by invitation). The Journal provides a platform for Engineers, Researchers, Academicians, and Practitioners who are highly motivated in contributing to the Engineering disciplines, and Applied Sciences. It also welcomes contributions that address solutions to the specific challenges of the developing world, and address science and technology issues from an Islamic and multidisciplinary perspective. Subject areas suitable for publication are as follows: -Chemical and Biotechnology Engineering -Civil and Environmental Engineering -Computer Science and Information Technology -Electrical, Computer, and Communications Engineering -Engineering Mathematics and Applied Science -Materials and Manufacturing Engineering -Mechanical and Aerospace Engineering -Mechatronics and Automation Engineering
期刊最新文献
PHOTOVOLTAIC MODULE TEMPERATURE ESTIMATION MODEL FOR THE ONE-TIME-POINT DAILY ESTIMATION METHOD BIPHASIC CRUDE PALM OIL DECHLORINATION: EFFECT OF VOLUME RATIO AND CONCENTRATION OF SODIUM SILICATE TO HYDROXIDE ION DISTRIBUTION MIXING SEQUENCE EFFECT OF CEMENT COMPOSITES WITH CARBON FIBRES EFFECTS OF SOIL ERODIBILITY ON RIVERBANK EROSION AND FAILURES KEY SUCCESS FACTORS IN ROAD MAINTENANCE MANAGEMENT PROJECTS (A CASE STUDY OF MAYSAN PROVINCE, IRAQ)
×
引用
GB/T 7714-2015
复制
MLA
复制
APA
复制
导出至
BibTeX EndNote RefMan NoteFirst NoteExpress
×
×
提示
您的信息不完整,为了账户安全,请先补充。
现在去补充
×
提示
您因"违规操作"
具体请查看互助需知
我知道了
×
提示
现在去查看 取消
×
提示
确定
0
微信
客服QQ
Book学术公众号 扫码关注我们
反馈
×
意见反馈
请填写您的意见或建议
请填写您的手机或邮箱
已复制链接
已复制链接
快去分享给好友吧!
我知道了
×
扫码分享
扫码分享
Book学术官方微信
Book学术文献互助
Book学术文献互助群
群 号:481959085
Book学术
文献互助 智能选刊 最新文献 互助须知 联系我们:info@booksci.cn
Book学术提供免费学术资源搜索服务,方便国内外学者检索中英文文献。致力于提供最便捷和优质的服务体验。
Copyright © 2023 Book学术 All rights reserved.
ghs 京公网安备 11010802042870号 京ICP备2023020795号-1