FDM制品精度主要工艺参数的试验研究

熔融沉积(FDM)快速成型已不仅用于制作原型,而是直接制造模具的母模与零件或部件的最终产品,如石蜡型、塑料原型、陶瓷零件,针对FDM快速成型制品精度的影响参数展开研究,在成型设备不变的情况下,设计了9个长方体试件,通过试验优化主要工艺参数,使用游标卡尺分别测量其长、宽、高方向的尺寸,得出平均尺寸误差,并利用统计分析软件SPSS对试验数据进行多因素方差分析处理,根据结果合理的设定工艺参数。     

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。     

FDM工艺参数对成型制品表面粗糙度影响的研究

随着熔融沉积(FDM)的进一步应用,制品成型精度成为FDM在工业发展中的关键问题。文中介绍了FDM的工艺原理,阐述了FDM系统中的主要工艺参数,并通过成型设备及实验分析了它们对成型制品表面粗糙度的影响。     

工艺参数对FDM成型方法圆筒制件的精度影响

熔融沉积快速成型(Fused Deposition Modeling,FDM)是基于热源融化丝状材料的3D打印技术,以圆筒制件为模型,使用FDM成型方法进行3D打印,以分层厚度、填充密度、填充速度、挤出头温度为影响因素,获得了不同工艺参数下的壁厚误差和表面粗糙度Ra值。     

FDM打印工艺对成型件精度的影响

FDM打印的关键问题就是成型精度,采用正交试验的方法对成型件加工过程中的工艺参数进行优化,在得到好的成型精度的基础上获得了较好的工艺参数组合。     

数控加工参数对FDM成型精度影响研究

为了提高熔融沉积成型(FDM)打印件的表面质量,提出利用数控加工方式对FDM工艺成型件进行表面加工的后处理方法。采用正交试验法,分别研究主轴转速、进给速度和切削深度等数控加工参数对FDM工艺成型件的表面加工误差和表面粗糙度的影响。结果表明,通过数控加工可以有效提高FDM工艺成型的精度。当主轴转速为600r/min,切削深度为0.4mm,进给速度为0.1mm/min时,加工误差达到最小值0.01mm。当进给速度为0.1mm/min,切削深度为0.4mm,主轴转速为400r/min时,表面粗糙度达到最小值1.824μm。     

基于灰关联度分析的FDM工艺参数优化研究

针对熔融堆积成型工艺中的加工时间、尺寸精度、翘曲变形3个指标,选择线宽补偿(A)、挤出速度(B)、填充速度(C)和层厚(D)4个工艺参数作为控制因子。首先,通过正交实验确定控制因子对单个指标的影响程度,然后进一步利用灰关联度分析确定控制因子对综合指标的影响程度及最佳工艺参数组合方案。结果表明对综合工艺指标影响的主次顺序为A、D、C、B,最佳制作参数组合为A1B3C3D3。     

FDM快速成型工艺参数的分析与优化研究

针对快速成型工件尺寸精度差的问题,对分层厚度、扫描速度、喷头温度、填充线宽这4个因子进行正交试验研究,结合信噪比响应,通过极差法和方差分析法确定成型件在X、Y、Z方向尺寸精度的最优因子水平组合以及各影响因子的显著性,根据多元回归分析建立单目标参数优方案预测的数学模型。试验证明,此工艺参数的优化组合可以有效的提高成型件的尺寸精度,而且优方案预测数学模型的建立也极大的提高了生产效率,对用户合理地选取工艺参数提供了极大的帮助。     

基础参数对FDM工艺过程的影响

阐述了FDM工艺过程中,3D打印材料、喷头与底板距离、切片等基础参数对打印过程与产品质量的影响。解释了参数的含义,并对比分析了打印效果。提出根据具体的产品特点选择合理的参数设置,不但可以有效提高打印效率,而且可以更大程度的达到预期。     

FDM工艺成形过程中影响成形件精度的因素分析

介绍快速成形技术中的熔融沉积成形的基本原理,分析了在成形过程中,各种因素对精度的影响,并在此基础上,提出了提高成形件精度和表面质量的措施,对熔融沉积工艺有应用价值。     

工艺参数对FDM成型塑料制品力学性能的影响

主要研究了打印速度和层高这两个关键工艺参数及其交互作用对采用熔融沉积(FDM)方式加工的标准塑料制品试件力学性能的影响规律。以聚乳酸(PLA)作为原料,采用创想三维的Ender-3s型3D打印机,分别制备了填充率在20%、30%和50%三种情况下,不同打印速度和打印层高时,试件的抗拉强度,并对拉伸试验所获得的数据进行等重复双因素方差分析。研究结果显示：打印速度和层高均对试件抗拉强度有显著影响,其中以打印层高影响效果最为显著;20%、30%和50%三种情况中交互作用对试件力学性能的影响也较为显著。在相关采用FDM工艺制备的塑料制品的设计和使用中应当充分考虑这几个因素的影响。     

FDM工艺参数对零件弹性性能的影响

为提高熔融沉积成形零件的弹性性能,应用响应面法对影响零件弹性性能的工艺参数进行优化分析。以一套玩具器械为例,通过改变制造过程中的工艺参数,影响小球被弹射的距离,反映弹性棒的弹性性能。选定路径宽度、分层厚度、栅格角度3个因素进行单因素试验,确定小球弹射距离的较大值,根据试验结果设计中心组合试验,利用Design Expert建立数学模型,进行方差分析、模型评价,确定最优工艺参数。结果表明:路径宽度0.474 mm,分层厚度0.279 mm,栅格角度51.9°,最大弹射距离为402.8 mm,与模型的预期值396.17 mm基本相符。     

FDM工艺参数对制件表面质量的影响分析与实验研究

为了提高FDM工艺下的制件表面质量,通过分析分层高度、打印头的移动速度、喷嘴挤出速度等工艺参数,得到阶梯表面误差与分层高度之间的关系。建立丝宽补偿模型,得到打印制件表面成型质量的评价因子。通过实验研究,验证阶梯表面误差与分层高度和角度之间的关系,以及不同分层高度下,打印头移动速度和喷嘴挤出速度与表面质量之间的关系。可知当分层高度为0.1 mm,打印头移动速度为33 mm/s,喷嘴挤出速度为29.2 mm/s时,制件表面质量可达6.4μm,具有一定的实际应用价值。     

FDM快速成型精度及其影响因素分析

主要根据FDM熔融堆积成型的工艺过程,分析了产品从预处理到成型过程再到后处理的主要误差及影响因素,为FDM成型工艺的优化及成型精度的提高提供了有效依据。     

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。     

FDM快速成型工艺支撑结构参数的实验研究

支撑添加技术决定着打印零件的成败,是熔融沉积(FDM)工艺中一项关键技术.支撑的作用主要是保持零件形状、减少翘曲变形.支撑只是一种辅助结构,打印完成后应便于去除.为了进行支撑工艺参数的优化研究,讨论了支撑的添加规则,通过正交试验对FDM工艺中支撑添加技术进行研究,得到了使支撑易于去除的最佳工艺参数.并通过试验确定了零件悬空部分不加支撑即可成形的极限尺寸,具有重要的实际参考价值.     

FDM工艺成型参数对打印成本的影响研究

为了提高熔融沉积成型(FDM)的打印效率,减小打印成本,选择成型参数中的放置方式、支撑方式、分层厚度、填充率和打印速度等参数对FDM工艺成型件的模型、支撑材料用量和打印时间的影响进行研究。结果表明,合理选择成型参数可以有效减小打印成本。放置方式和支撑方式应根据模型实际需要进行选择。当分层厚度为0.2mm,填充率为15%,打印速度为80mm/s时,在满足模型精度、强度等条件下有效提高打印效率,减小打印成本。     

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。     

FDM 3D打印单层面体成形过程与工艺参数分析

成形效率是FDM 3D打印普遍关注的问题,而单层面体为FDM 3D打印中成形效率最高的打印类型。以圆柱体模型为例,研究FDM 3D打印单层面体的无基底成形过程,并对其工艺参数进行深入分析,为工艺参数设计提供有益参考。实验结果表明:FDM 3D无基底打印单层面体打印可分为余料清除、慢速打印首层和常速打印主体三个阶段;首层打印速度约为主体打印速度的30%。对比采用不同层厚的FDM 3D打印过程发现打印速度基本保持不变,主要通过改变送料速度来获得稳定不变的打印宽度。     

FDM 工艺支撑的添加

FDM和SL工艺在成形加工时需要通过软件添加支撑结构。支撑结构的合理性极大地影响这些工艺的成形质量。研究FDM工艺中支撑的结构形式和添加方式,讨论针对STL模型的支撑自动添加技术研究。根据支撑面的形状特征,对STL模型添加FDM工艺支撑,可以提高FDM支撑的效率和质量。