316L/POM复合材料FDM成型件成型质量的研究

发布时间：2024-05-19 01:04

　　提出了一种基于熔融沉积成型(FDM)的金属3D打印技术,使用FDM打印机打印金属/高分子复合材料,得到的打印坯通过后处理脱脂和烧结成为金属零件。使用正交试验方法研究了分层厚度、喷嘴温度、填充线宽、成型方向对打印坯尺寸精度的影响,使用扫描电子显微镜(SEM)观察了不同分层厚度的打印坯的内部结构。实验结果表明:打印坯的尺寸精度随着喷嘴温度和填充线宽的增大而提高,但成型方向对尺寸精度的影响并不明显;分层厚度是影响打印坯成型质量的主要因素,分层厚度越小,打印坯内部层间间隙越小,成型质量越高。

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【部分图文】：

图1打印成型工艺流程

图1为本实验采用的打印成型工艺流程[13]。首先，使用自主研发的FDM打印机，根据CAD模型信息，将材料层层堆叠到打印平台上得到打印坯。打印温度略高于高分子熔点而远低于金属熔点，打印丝料中的高分子被加热熔化而丝料中的金属粉末保持固态，高分子熔体裹挟着金属粉末从喷嘴挤出并成型；随后....

图2成型方向

图2为不同的成型方向，其中，1、2方向为水平放置，1方向长边朝X方向，2方向长边朝Y方向；3方向为竖直放置。此外，固定的打印参数设置为：打印平台温度115℃、填充方式：往复直线填充；填充率：100%、填充角度：45°；喷嘴直径：0.6mm；扫描速度30mm/s。2结果与讨论

图3信噪比分析图

图3为信噪比分析图。分层厚度是影响打印坯尺寸精度最主要的因素，在长度、宽度和高度方向上都是在分层厚度取0.1mm时，打印坯相对尺寸误差值最小。值得注意的是，分层厚度取0.3mm比分层厚度取0.2mm获得更小的相对尺寸误差值，这是因为，分层厚度的增加可以有效地降低打印坯的翘曲....

图3信噪比分析图

图3信噪比分析图打印坯的尺寸精度随着喷嘴温度和填充线宽的增大而提高。填充线宽设置取0.6mm时，没有补偿值，忽略了打印耗材挤出膨大的影响，尺寸相对误差值比填充线宽取0.7、0.8mm时大。成型方向的影响规律并不明显，总体来说，成型方向为3方向时，打印坯相对尺寸误差值较小。

本文编号：3977417