魏士皓,屠曉偉,任彬等.PLA材料在FDM過程中翹曲變形的優化[J].制造技術與機床,2019,(08):26-29+36.

PLA材料在FDM過程中翹曲變形的優化

魏士皓 屠曉偉 任彬 楊慶華

（上海大學機電工程與自動化學院）

摘 要

翹曲變形是熔融沉積成型(FDM)過程中經常出現的問題。影響精度變化的主要因素是打印噴頭溫度、打印速度以及成型室溫度?；谟邢拊抡孳浖嗀NSYS,采用生死單元技術,對3D打印過程中的不同參數進行了對比模擬,得到了最優的打印參數為:打印噴頭溫度為200℃,打印速度為30 mm/s,成型室溫度為35℃。對以后的3D打印提供了參數選擇依據。

FDM; PLA; ANSYS; 數值模擬; 翹曲變形;

導 語

熔融沉積成型( fused deposition modeling，FDM)技術是近幾十年快速發展起來的快速成型技術。它是以三維數字模型為基礎，采用復合樹脂材料加熱至熔融態后擠出成型。這種技術使得原型件開發成本變低、開發周期變短，而得到各行各業的青睞。FDM 技術被廣泛應用于新產品開發、快速模具制作、醫療器械及人造器官等方面。但打印精度低、打印尺寸收縮變小以及力學能力差等因素制約著 FDM 技術的發展。

目前，國內對打印參數進行了一系列的研究。如喬女對 ABS 在打印過程中的噴頭溫度、打印速度和成型室溫度進行了分析; 賈先等人對 3D 打印參數( 分層厚度、噴頭溫度和打印速度) 進行了對比試驗得到了最優打印參數; 韓江采用正交試驗的方法，分析了打印參數對成型件精度的影響; 上述研究或只針對于 ABS 材料，或只針對于 PLA 材料的某些工藝參數的理論研究，并未通過仿真試驗的方式給出打印參數。

本文采用 ANSYS 仿真軟件，使用生死單元技術模擬 3D 打印過程。采用對比試驗對仿真結果進行分析，得出了最優打印參數。

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