FDM 3D打印制件性能的影响因素分析与试验研究

发布时间：2020-12-15 03:30

　　熔融沉积成型(Fused Deposition Modeling,FDM)工艺是快速成型制造技术中应用最为广泛的,但成型件的表面粗糙度、尺寸精度和机械性能等成型质量欠佳是制约其进一步发展的重要因素。本文在理论分析的基础上,找出制约制件质量的影响因素,并从不同角度进行试验研究。论文首先对FDM熔融沉积成型的技术原理、工艺流程、工艺特点、成型材料等进行详细说明。然后分析了前期数据处理时的原理性误差、成型过程中的工艺性误差以及后处理误差的形成机理,找到主要的影响因素,提出相应的解决办法,这为后续的成型工艺参数优化提供了理论基础和指导性依据。通过对制件阶梯误差产生的原因分析,发现引起阶梯误差的主要工艺参数是分层厚度和成型角度,以这两个参数为变量设计实验,对成型制件的表面粗糙度进行研究,发现理论分布曲线和实际分布曲线存在差异,对可能的影响因素进行了分析。选用PLA为熔丝材料,首先对影响FDM打印质量的工艺参数进行分析,然后利用切片处理软件调节层厚、壁厚、打印速度和打印温度四个主要工艺参数,利用多指标正交试验设计中的极差分析法,研究各四个因素对耗材用量及尺寸精度两个试验指标的影响规律,获得3D打印... 

【文章来源】：浙江理工大学浙江省

【文章页数】：78 页

【学位级别】：硕士

【文章目录】：
摘要
Abstract
第1章 绪论
    1.1 课题的研究背景及意义
    1.2 3D打印技术概述
        1.2.1 3D打印技术原理
        1.2.2 3D打印与传统制造
        1.2.3 常见的3D打印工艺
    1.3 FDM工艺国内外研究现状和发展趋势
        1.3.1 FDM成型设备发展现状
        1.3.2 FDM技术研究现状
        1.3.3 存在问题与发展趋势
    1.4 主要研究内容
    1.5 本章小结
第2章 FDM成型工艺技术研究
    2.1 FDM工艺原理
    2.2 FDM工艺流程
    2.3 FDM成型材料
        2.3.1 对材料性能的要求
        2.3.2 常用材料
    2.4 FDM工艺特点
    2.5 FDM与其它工艺比较
    2.6 FDM快速成型技术的应用
    2.7 本章小结
第3章 FDM制件综合性能的影响因素分析
    3.1 引言
    3.2 FDM成型的原理性误差
        3.2.1 STL格式转换引起的误差
        3.2.2 分层切片过程产生的误差
    3.3 成型过程中产生的误差
        3.3.1 熔丝宽度变化引起的误差
        3.3.2 成型材料收缩引起的误差
    3.4 后处理产生的误差
    3.5 本章小结
第4章 FDM工艺参数对制件表面质量的影响
    4.1 阶梯误差的影响
    4.2 实验方案设计
    4.3 实验结果分析与讨论
    4.4 本章小结
第5章 FDM制件尺寸精度工艺参数的优化
    5.1 田口正交实验设计法
    5.2 工艺参数选择与分析
    5.3 3D打印实验平台
    5.4 基于正交试验法的工艺参数优化
        5.4.1 试验方案设计
        5.4.2 正交试验
        5.4.3 试验结果分析
        5.4.4 优化方案实验验证
        5.4.5 结论
    5.5 本章小结
第6章 FDM制件机械性能工艺参数的优化
    6.1 拉伸试验样件设计
    6.2 试验方案设计
    6.3 成型时间指标结果分析
    6.4 机械性能指标结果分析
    6.5 结论
    6.6 本章小结
第7章 结论与展望
    7.1 结论
    7.2 展望
参考文献
攻读学位期间的研究成果
致谢


【参考文献】：
期刊论文
[1]填充方式对熔融沉积成型试件力学性能的影响[J]. 邓海峰,杨林,陆德光.  塑料. 2020(04)



本文编号：2917569