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fdm工艺制品精度分析及优化方法

塑料 2017年第3期46卷 92-95,102页

作者：马昊鹏迟百宏焦志伟杨卫民北京化工大学机电工程学院北京100029

在熔融沉积技术(fdm)中,各种变量如机械结构、耗材种类、层高、打印速度、温度、支撑方式等对最终打印制品的外观和尺寸精度有较大影响。文章详细分析了fdm工艺成型方式,利用fdm工艺的3D打印机制作相关实验模型,通过精确测量和理论分析... 详细信息

在熔融沉积技术(fdm)中,各种变量如机械结构、耗材种类、层高、打印速度、温度、支撑方式等对最终打印制品的外观和尺寸精度有较大影响。文章详细分析了fdm工艺成型方式,利用fdm工艺的3D打印机制作相关实验模型,通过精确测量和理论分析获知误差产生的原因,并提出相关优化方案。对提高fdm工艺的3D打印制品精度有重要意义,有助于推动3D打印技术工业化应用。

关键词： fdm工艺 3D打印尺寸精度工程误差优化方法

fdm工艺中填充率对塑料制品力学性能的影响

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塑料 2018年第1期47卷 92-94,112页

作者：王晗杨卫民焦志伟迟百宏阎华北京化工大学机电工程学院北京100029

fdm工艺作为3D打印技术的实现方法之一,依据易操作、成本低、成型周期短等优点,近些年取得了快速发展。但3D制品的力学性能一直是制约其发展的重要因素,提高3D制品的力学性能对扩大其应用范围具有至关重要的作用。针对fdm工艺中制品的... 详细信息

fdm工艺作为3D打印技术的实现方法之一,依据易操作、成本低、成型周期短等优点,近些年取得了快速发展。但3D制品的力学性能一直是制约其发展的重要因素,提高3D制品的力学性能对扩大其应用范围具有至关重要的作用。针对fdm工艺中制品的填充率展开实验探索,通过fdm工艺制备ABS和PLA 2种试样,并与同种材料的注塑试样进行对比,探究了填充率对拉伸强度、拉伸模量和断裂伸长率的影响。结果表明,拉伸强度和拉伸模量随填充率的提高而增强,断裂伸长率随填充率的提高呈现先提高后下降的趋势;当填充率为100%时,基本能达到注塑件的拉伸强度,而且,PLA材料的拉伸模量高于注塑件;ABS材料的断裂伸长率也高于注塑件。可见,制品填充率会影响fdm制品的力学性能,合理选择填充率能够获得接近或超过注塑工艺水平的fdm制品,同时降低生产成本。

关键词： 3D打印 fdm工艺填充率注塑试样力学性能

fdm工艺中填充方式对塑料制品力学性能的影响

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塑料 2017年第2期46卷 47-49,88页

作者：马昊鹏迟百宏李飞焦志伟杨卫民北京化工大学机电工程学院北京100029

采用熔融沉积成型方式制备ABS力学测试样条,通过拉伸和冲击测试研究不同填充方式对塑料制品拉伸强度、断裂伸长率和冲击强度的影响。实验表明,对于方格填充呈现出随填充角度增大,拉伸强度和断裂伸长率增大,冲击强度减小的现象。直线填充... 详细信息

采用熔融沉积成型方式制备ABS力学测试样条,通过拉伸和冲击测试研究不同填充方式对塑料制品拉伸强度、断裂伸长率和冲击强度的影响。实验表明,对于方格填充呈现出随填充角度增大,拉伸强度和断裂伸长率增大,冲击强度减小的现象。直线填充与45°方格填充实测结果近似相同,蜂窝填充拉伸强度和断裂伸长率与15°方格填充近似相同,冲击强度与30°方格填充近似相同。在实际生产中,需根据制品力学性能要求在其不同区域选择合适的填充方式,以提高制品整体力学性能,降低生产成本。

关键词： 3D打印 fdm工艺填充方式力学性能支撑梁 ABS样条

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fdm工艺的螺纹式双喷头创新设计

机械设计与制造 2019年第12期 105-108页

作者：张海强杜俊斌中科院广州电子技术有限公司

介绍了fdm工艺的3D打印双喷头工作原理。双喷头是fdm工艺的工业级3D打印装备的核心部件,重点分析了现有双喷头的关键部件存在的主要问题:送丝机构和切换机构。在此基础上,首次提出了螺纹式送丝机构,螺纹和丝料接触均匀,不会损伤丝料,降... 详细信息

介绍了fdm工艺的3D打印双喷头工作原理。双喷头是fdm工艺的工业级3D打印装备的核心部件,重点分析了现有双喷头的关键部件存在的主要问题:送丝机构和切换机构。在此基础上,首次提出了螺纹式送丝机构,螺纹和丝料接触均匀,不会损伤丝料,降低了对驱动电机的要求,以较小驱动力实现丝料稳定挤出;同时创新性的设计了纯机械式、免驱动的高精度切换机构方案,减少了双喷头的重量和体积。在实际的生产应用中取得了较好的效果,证明了创新设计方案是可行的,为fdm工艺的双喷头设计提供了参考,具有较高的工程应用价值。

关键词： fdm工艺双喷头送丝机构切换机构

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fdm工艺的实验研究

FDM工艺的实验研究

作者：王永双青岛大学

学位级别：硕士

近年来3D打印技术迅速发展,并在电子、医学、车辆、机械等多个领域得到应用。fdm是桌面级3D打印机中最常用的工艺,fdm工艺的研究对提高fdm 3D打印质量和打印效率,节约打印成本有十分重要的意义。本文主要针对fdm工艺以下三个方面进行研... 详细信息

近年来3D打印技术迅速发展,并在电子、医学、车辆、机械等多个领域得到应用。fdm是桌面级3D打印机中最常用的工艺,fdm工艺的研究对提高fdm 3D打印质量和打印效率,节约打印成本有十分重要的意义。本文主要针对fdm工艺以下三个方面进行研究:(1)螺杆转速与进给速度的匹配值研究螺杆转速和进给速度是3D打印工艺的两个工艺参数。在实际打印过程中,进给速度固定,螺杆转速过大,熔融丝会在喷嘴处发生堆积;螺杆转速过小,会产生熔融丝供应不足,出现缝隙。传统的匹配关系容易出现一些问题,例如打印路径的接口处出现裂口等。本文研究表明:在给定进给速度的情况下,使用本文的最佳匹配关系得到的螺杆转速,能够很好地解决裂口等问题,成型质量也得到明显地提高。(2)倒L型悬臂的实验研究在打印过程中,如果上一层的打印区域在下一层打印区域之外,就必须为物件添加支撑,否则生成的物件容易形成塌陷。本文研究表明:对于倒L型悬臂形状,当悬臂长度在一定范围内时,采用本文提出的“进阶法”,能够在不添加支撑的情况下,保证打印质量。并且能够节约打印成本,提高打印效率。(3)反重力打印的实验研究反重力打印的原理是根据材料本身的粘滞和冷凝作用,使得进给机头在三个方向上运动过程中,材料迅速冷凝,从而保证其形状不发生改变。反重力打印改变了传统的材料堆积方式,能极大的节约材料和提高打印效率。但是国内尚没有文献对反重力打印在fdm工艺上实现进行研究。本文通过打印圆弧面的方式证明fdm工艺能够实现反重力打印。本文对fdm工艺打印中的螺杆转速和进给速度匹配值工艺参数和倒L型悬臂打印和反重力打印问题等进行了研究及分析。本文研究表明,利用本文研究的螺杆转速和进给速度的匹配值能够解决裂口问题,提高成型质量。利用进阶法,能够在不添加支撑的情况下,打印出倒L型悬臂,而且能够节约打印成本,提高打印效率。反重力打印实验表明在fdm工艺上能够实现反重力打印,这种打印方式对于fdm工艺来说是一种新的打印方式。

关键词： fdm工艺匹配值倒L型悬臂进阶法反重力打印

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fdm工艺成型体力学性能的数值分析

石家庄铁道大学学报（自然科学版） 2019年第4期32卷 27-34页

作者：及世良郭树起石家庄铁道大学工程力学系

3D打印技术是一系列快速原型成型技术的统称,它是一种以数字模型文件为基础,通过逐层打印的方式来制造物体的技术。fdm工艺是目前3D打印技术中使用最广泛的工艺,该工艺成型产品的力学强度主要取决于打印参数的设置。研究使用fdm工艺打印... 详细信息

3D打印技术是一系列快速原型成型技术的统称,它是一种以数字模型文件为基础,通过逐层打印的方式来制造物体的技术。fdm工艺是目前3D打印技术中使用最广泛的工艺,该工艺成型产品的力学强度主要取决于打印参数的设置。研究使用fdm工艺打印的ABS材料制品的力学性能与打印参数(包括打印层厚度、沉积纤维宽度和纤维铺设角度)之间的复杂关系,使用试验设计法确定了fdm产品的力学强度与打印参数间的定量关系,为使用3D打印技术直接制造功能性产品提供了理论支持。

关键词： fdm工艺力学性能打印参数试验设计

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基于fdm工艺的零件成型质量工艺参数研究

南京师范大学学报（工程技术版） 2013年第2期13卷 1-6页

作者：杨继全徐路钊李成王璟璇尹亚楠南京师范大学电气与自动化工程学院江苏南京210042

成型精度和打印质量一直是fdm打印的关键问题,在已有模型误差和机械误差的研究基础上,从工艺参数误差着手,分析了不同参数设置所导致的精度误差问题,提出了一种基于正交试验法来提高打印精度和成型质量的切片参数优化设计方法.在参数选... 详细信息

成型精度和打印质量一直是fdm打印的关键问题,在已有模型误差和机械误差的研究基础上,从工艺参数误差着手,分析了不同参数设置所导致的精度误差问题,提出了一种基于正交试验法来提高打印精度和成型质量的切片参数优化设计方法.在参数选取时,利用fdm成型原理构建参数设置方程,将该参数对成型精度的影响具体化,通过设置方程计算出最合理的参数并应用正交试验选择出最优的参数配比,进而实现fdm工艺参数优化设计,并利用实例验证了该方法的有效性.

关键词： fdm工艺正交试验参数优化

基于ANSYS的fdm工艺扫描速度设计研究

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内蒙古科技大学学报 2015年第1期34卷 54-57页

作者：任翀戴岳洪溥沈志娟内蒙古科技大学工程训练中心内蒙古包头014010 内蒙古科技大学机械工程学院内蒙古包头014010 上海鹰峰电子科技有限公司上海200000

熔融沉积快速成型是一种重要的快速成型技术,针对成型件的成型精度问题,在分析了成型工艺参数的基础上,提出了对扫描速度进行深入研究.建立物理模型并进行网格划分,在ANSYS经典版的基础上,利用高斯热源移动技术,合理的描述出熔融沉积快... 详细信息

熔融沉积快速成型是一种重要的快速成型技术,针对成型件的成型精度问题,在分析了成型工艺参数的基础上,提出了对扫描速度进行深入研究.建立物理模型并进行网格划分,在ANSYS经典版的基础上,利用高斯热源移动技术,合理的描述出熔融沉积快速成型的形成过程,并进行模拟仿真.仿真结果表明:在成型过程中选择合理的扫描速度可以降低成型件的翘曲变形,是有效解决成型件的成型精度这一问题的途径,这将为以后的实际应用奠定理论基础.

关键词：快速成型 fdm工艺有限元分析高斯热源移动扫描速度

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基于fdm工艺的桌面级3D打印机的设计

机械研究与应用 2021年第4期34卷 49-51页

作者：施绍宁艾致祥庞学林陕西理工大学机械工程学院陕西汉中723000

为了提高以往3D打印机打印精度和质量,对打印装置的整体结构提出了创新设计方案,该打印机通过步进电机带动丝杠旋转,利用丝杠上的滑块带动连杆控制打印喷头在一定空间内准确移动,配合底部工作台实现fdm熔融沉积技术的快速打印。优化处... 详细信息

为了提高以往3D打印机打印精度和质量,对打印装置的整体结构提出了创新设计方案,该打印机通过步进电机带动丝杠旋转,利用丝杠上的滑块带动连杆控制打印喷头在一定空间内准确移动,配合底部工作台实现fdm熔融沉积技术的快速打印。优化处理了打印机控制方案,使得结构简单新颖,同时可以提高打印机工作效率,并通过机械结构始终保证打印喷头始终处于竖直状态,为3D打印机的机构设计创新提供参考。

关键词： fdm工艺 3D打印机桌面级熔融堆积