FDM快速成型机原型精度分析及对策

熔融沉积快速成型（Fused Deposition Modeling,FDM）是快速成型技术中的一种。在FDM工艺成形过程中,原型精度受到众多因素的影响,分析了几个影响成型精度的因素,结合实际加工提出了相应的解决办法,对实际加工生产中的参数选择和结构改进的研究具有一定的参考价值。     

熔融挤压堆积成形的原型精度分析

从分层叠加制造的基本原理出发,通过几何运算,建立了用于分析原理性误差的理论公式。该公式适用于ＲＰ技术的各种工艺方法,具有普遍意义;通过成形实验,探讨了几咱不同聚合物材料的成形精度规律。结果表明,试件的实测结果与理论值吻合。同时发现,当采用结晶型材料,由于其具有较大的线收缩率,将造成较大的尺寸误差。     

FDM成形件精度预测模型的建立

熔融沉积成形(FDM)是快速成型(RP)最有发展前途的工艺之一,掌握提高成形件精度的控制方法是推广其应用的重要途径。在分析FDM成形件精度影响因素的基础上,提出应用误差反向传播(BP)神经网络建立预测精度模型的方法。将主要影响因素作为BP神经网络模型的输入参数,并根据最小预测误差选择输入层和中间层的维数,确定了BP模型结构。利用多组实验数据进行模型训练,建立了BP神经网络模型。模型预测与实验测量的对比结果表明,模型的预测误差在6%以内,具有很高的预测精度,可以指导实际应用。     

熔融挤出堆积成形系统精度分析

介绍熔融挤出堆积成形系统的成形精度影响因素轮图，结合实际工作，从几何数据处理、机械和数控系统、材料、工艺规划和控制诸方面论述影响成形精度的因素。提出提高精度的措施：出丝宽度补偿、出丝的启停响应延迟补偿和超前控制。     

FDM工艺出丝过程影响因素分析

介绍了FDM工艺的送丝出丝过程以及与此有关的脉冲发生器和步进电动机驱动器，阐述了送丝速度，螺杆转速和挤出速度三者之间的关系，通过实验给出了挤出速度的实测值。最后着重分析出丝过程的影响因素，说明各因素间的合理组合对正常出丝的重要性。     

FDM在模具制造中精度及强度的研究

随着熔融沉积制造(Fused Deposition Modeling-FDM)在模具行业上的进一步应用,提高模具的精度和强度成为其首要解决的关键问题,但目前高的成型精度及良好的表面质量还难以保证。在对成型工艺参数分析的基础上,考虑了熔融沉积制造过程中层厚和成型角度两个主要影响成型精度和表面粗糙度的因素,建立了成型角度和层厚之间关系的数学模型,且对模型进行了MATLAB仿真,并利用Pandey所提出的表面粗糙度模型对所建模型进行了验证。此模型为提高模具表面质量及强度提供了理论指导,同时促进了砂型用模快速制造的发展。     

FDM工艺参数对成型精度影响的试验探究

在分析了打印速度、分层厚度、填充密度等工艺参数基础上,通过等体积率公式,得到不同打印速度下,打印截面分层厚度和挤出丝宽之间的理论关系,然后根据丝宽搭接模型,对水平方向的成型精度进行理论分析。设计试验通过配置30、40及50 mm/s的打印速度,0.1、0.2及0.3 mm的分层厚度值和90%的填充密度3个工艺参数,对理论分析进行试验验证。试验结果表明,分层厚度为0.2 mm,打印速度区间在30~40 mm/s,填充密度为90%时的参数组合,在保证成型件竖直方向精度的基础上得到了最优的水平方向精度。     

熔融挤压快速成形制件的质量分析

熔融沉积快速成形工艺能够使用ABS塑料、聚碳酸酯、尼龙基聚合物和其它一些材料建立高强度的、耐久的完全实用的原型。由于受工艺过程参数的影响，快速制件可能会出现表面缺陷和内部缺陷。对这些可能产生的缺陷进行分析，有效避免或减少它们的出现，提高快速制件的综合质量。     

熔融挤压成形大型原型精度控制研究

熔融挤压成形 (MEM )是快速成形 (RP)技术中的一种重要工艺 ,清华大学激光快速成形中心成功开发大型MEM设备MEM6 0 0 ,能够高速制造 5 0 0mm× 5 0 0mm× 6 0 0mm的大型原型。文章主要论述MEM工艺成形大型零件原型的精度控制。     

气压式熔融沉积造型系统工艺参数研究

气压式熔融沉积快速成形系统是采用基于BPM技术的FDM工艺原理开发的。文章详细介绍了系统的基本结构、各项加工工艺及其参数对成形精度的影响，并通过工艺实验验证了从理论角度分析得出的各项参数之间的关系。在模具制造过程中，精度控制较好，工艺稳定，成形材料选择范围广泛，不仅可以完成传统FDM的快速设计任务，还可以完成金属成形、工程零件的快速设计等用途。适应了当前模具行业敏捷、高效率、高精度的趋势。     

熔融沉积快速成型工艺的原理及过程

快速成型技术中的熔融沉积造型(FDM)工艺由于设备费用较低、材料利用率较高而在实际生产中得到广泛的应用。介绍了FDM的工艺原理和工艺过程，并指出该工艺的特点及应用范围。     

熔融沉积制造的热学模型和工艺控制研究

论述熔融沉积制造（ＦＤＭ）技术的成形机理;建立ＦＤＭ工艺堆积成形过程的传热模型,并对这类边界移动的传热模型采用数值解的方法求出在成形过程中层间对应位置上的温度分布情况,为分析粘结效果提供直接理论依据,通过实际成形实验,验证控制成形面散热条件对成形质量的作用。     

基于熔融沉积成型技术的支撑算法设计

针对现有的熔融沉积成型支撑结构生成算法中耗材量大和结构不合理的缺陷,提出了一种支撑结构的生成算法。试验结果表明,该算法基于熔丝能够悬空的最大长度为判断标准来选择模型上的待支撑区域,能够减少打印耗材和打印时间。     

熔融挤压快速成型中支撑工艺的研究

针对单喷头的熔融挤压快速成型制作成型件的特点,必须保证能很好地去除支撑才能得到制件的要求,对熔融挤压快速成型中支撑工艺进行了研究。支撑关系到零件的加工成败、加工时间和表面质量等,提出了支撑的一些生成原则和设置辅助支撑的作用。根据挤出丝的截面形状,建立了支撑丝宽的数学模型,对生成支撑的重要工艺参数进行了分析,结果表明:栅格宽度w较出料速度v对支撑间的间隙L0影响要大,但当层高h由0.2 mm变为0.1 mm时,栅格宽度对支撑间间隙的影响基本不变,而出料速度对支撑间间隙的影响成倍增长,并进行了实验验证。     

螺旋挤压熔融沉积的流体动力学分析

推导出螺旋挤压机构螺槽中熔料的纳维尔-斯托克斯方程（N-S方程）。再结合该螺旋挤压机构实际使用情况做了五个假设，从而大大简化N-S方程。由此可以推导出计量段螺槽中熔料的速度分布和压力分布流量计算公式。通过以上理论分析来研究粘流态下塑料的运动规律的螺杆参数对熔料流动过程的影响，能够更好地控制快速制件的内部结构特性，据此，来设计一种螺旋挤压机构，用于熔融沉积快速成形机。     

熔融沉积成形喷头挤出参数优化控制

在FDM工艺中，成形材料能否以稳定的速度及温度从喷嘴中挤出将直接影响原型的成形质量。建立了熔体在喷嘴中的压力降与挤出流量、加热温度的数学模型，结合实验，确定了稳定挤出的速度区间。研究结果对FDM工艺中聚合物熔体挤出参数的优化、保证成形精度提供了依据。     

熔融堆积成形过程温度场的模拟研究

针对单路径轴对称环形零件研究了熔融堆积过程中温度场动态模拟的原理、方法和程序设计。该方法对正确地选择熔融堆积成形工艺参数,有效地控制成形质量,有较好的辅助作用。     

熔融沉积成型过程喷头的传热模拟及实验研究

针对典型的熔融沉积快速成型喷头结构,建立了喷头的热分析有限元模型,分析了喷头的热传递路径和过程,应用有限元软件ANSYS对喷头的温度场和应力场进行数值模拟仿真。结合仿真分析和实验研究,分析了喷头堵塞的原因并提出了解决方法,为喷头的温度控制和结构优化设计提供了参考。     

粒状熔融材料三维打印成形系统的设计与研究

提出了一种全新的快速成形工艺——粒状熔融材料三维打印成形工艺,阐述了其工作原理。完成了基于办公环境的粒状熔融材料三维打印成形系统的设计,进而分析了研制该系统的关键技术。     

熔融沉积快速成型工艺过程分析及应用

介绍熔融沉积快速成型技术的基本原理,分析成型工艺过程的技术特点。从机械系统和控制系统等主要组成部分论述了熔融沉积成型设备的整体构造。以一个深沟球轴承为研究案例,详细地论述了成型件的具体加工过程并在MEM320A快速成型机上加工出ABS材料的实物。最后,探讨了熔融沉积快速成型技术在产品设计、功能展示、样品制造和生物医学等领域的应用情况,同时展望了该技术在未来的发展前景。