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FDM成型PLA件有限元模拟及成型工艺分析
1
作者 郭玉波 崔琦 《塑料》 北大核心 2025年第5期146-152,158,共8页
以熔融沉积成型(FDM)聚乳酸(PLA)制件为研究对象,建立PLA制件有限元模型,并结合“生死单元技术”进行温度场模拟,采用正交试验研究打印工艺参数对FDM成型制件成型质量的影响,确定了最优的打印工艺参数。研究结果表明,采用ANSYS有限元模... 以熔融沉积成型(FDM)聚乳酸(PLA)制件为研究对象,建立PLA制件有限元模型,并结合“生死单元技术”进行温度场模拟,采用正交试验研究打印工艺参数对FDM成型制件成型质量的影响,确定了最优的打印工艺参数。研究结果表明,采用ANSYS有限元模拟得到了PLA件在FDM成型过程中的温度场分布特征,为正交试验的研究提供分析依据;按照4水平4要素(L16)正交试验,研究了分层厚度、打印速度、喷嘴温度、热床温度对制件成型质量的影响。采用综合平衡法得到了最优工艺参数为分层厚度为0.25 mm、打印速度为45 mm/s、喷嘴温度为190℃、热床温度为70℃。最后,通过误差分析证明了实验结果的合理性。 展开更多
关键词 fdm成型 ANSYS有限元模拟 正交试验 聚乳酸(PLA) 工艺参数
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正交实验设计优选FDM_3D打印工艺参数 被引量：5
2
作者 吴卫萍 刘松 刘旭 《机电工程技术》 2024年第9期271-274,共4页
由于FDM_(3)D打印工艺参数对制件力学性能有较大影响,采用正交实验设计方法,系统地探讨了聚乳酸(PLA)材料在熔融沉积成型3D打印过程中,不同工艺参数对试样拉伸性能的影响程度。实验结果表明,在4个工艺参数中,填充密度对PLA试件的拉伸性... 由于FDM_(3)D打印工艺参数对制件力学性能有较大影响,采用正交实验设计方法,系统地探讨了聚乳酸(PLA)材料在熔融沉积成型3D打印过程中,不同工艺参数对试样拉伸性能的影响程度。实验结果表明,在4个工艺参数中,填充密度对PLA试件的拉伸性能影响最为显著,而打印速度对拉伸强度的影响则相对较小。通过极差分析得出,当打印层厚为0.25 mm,填充密度为70%,填充速度为50 mm/s,并采用内六角填充模式时,可以制得拉伸性能最优的PLA制件,方差分析表明填充密度对抗拉强度影响较显著(P<0.05),层高、打印速度、填充单元对抗拉强度影响均不显著。最后,通过实验证实了上述工艺下的试件具有最高的拉伸强度。这一发现对于优化FDM 3D打印工艺参数,提升PLA制件力学性能具有重要的指导意义。 展开更多
关键词 正交实验 fdm PLA 工艺参数 拉伸性能
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镁合金/黏结剂复合丝材制备及FDM打印工艺研究
3
作者 关杰仁 王秋平 +2 位作者 阚鑫锋 尹衍军 陈超 《材料开发与应用》 CAS 2024年第1期66-73,共8页
镁合金具有质轻、比强度高、减震性好、生物相容性高等特点,在航空、航天、生物医疗等领域应用潜力巨大。然而传统的加工技术无法实现一体化复杂结构件的制备,严重制约了镁合金零件的应用推广。增材制造技术是一种基于"离散+堆积&q... 镁合金具有质轻、比强度高、减震性好、生物相容性高等特点,在航空、航天、生物医疗等领域应用潜力巨大。然而传统的加工技术无法实现一体化复杂结构件的制备,严重制约了镁合金零件的应用推广。增材制造技术是一种基于"离散+堆积"原理的先进技术,有望成为解决镁合金复杂、薄壁结构件难加工的重要技术途径。本研究通过密炼机将高分子黏结剂与镁合金金属粉末混合,利用挤出机制备了适用于熔融沉积(FDM)技术的丝材原料,并研究了FDM工艺对生坯表面形貌的影响规律,采用正交实验和数据统计分析了工艺水平因素对尺寸精度的影响,并提出了后续烧结工序的改进方向。 展开更多
关键词 镁合金 黏结剂 复合丝材 fdm 工艺参数
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熔融沉积(FDM)3D打印工艺参数优化设计研究 被引量：80
4
作者 韩江 王益康 +2 位作者 田晓青 江本赤 夏链 《制造技术与机床》 北大核心 2016年第6期139-142,146,共5页
通过分析FDM成型工艺,设计试验加工模型。对模型主要工艺参数进行数学建模分析,分析推导出尺寸误差和表面精度误差产生的机理以及具体的表面精度误差函数。通过对表面精度误差函数的仿真结果的分析,确定打印工艺参数取值。通过3D打印机... 通过分析FDM成型工艺,设计试验加工模型。对模型主要工艺参数进行数学建模分析,分析推导出尺寸误差和表面精度误差产生的机理以及具体的表面精度误差函数。通过对表面精度误差函数的仿真结果的分析,确定打印工艺参数取值。通过3D打印机与上位机建立熔融沉积(FDM)3D打印机试验平台,并设计了基于正交试验法的FDM打印机参数优化方案,通过试验结果的分析,得出了工艺参数的最优组合以及影响的主次顺序,再次利用试验验证了参数分析和优化结果的正确性。 展开更多
关键词 fdm工艺分析 正交试验法 参数优化 表面精度
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基于FDM工艺的零件成型质量工艺参数研究 被引量：28
5
作者 杨继全 徐路钊 +2 位作者 李成 王璟璇 尹亚楠 《南京师范大学学报（工程技术版）》 CAS 2013年第2期1-6,共6页
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... 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. 展开更多
关键词 fdm工艺 正交试验 参数优化
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控制FDM成型制件误差的方法研究 被引量：10
6
作者 陈雪芳 张义平 《现代制造工程》 CSCD 北大核心 2011年第11期39-41,71,共4页
快速制模是快速成型的主要应用之一,但成型件的精度难以达到快速制模对原型或型芯尺寸精度和表面精度的要求。系统分析了熔融堆积成型(FDM)工艺成型精度的影响因素,分析产生误差的根源及作用机理。针对FDM产生的误差,通过定性和定量分析... 快速制模是快速成型的主要应用之一,但成型件的精度难以达到快速制模对原型或型芯尺寸精度和表面精度的要求。系统分析了熔融堆积成型(FDM)工艺成型精度的影响因素,分析产生误差的根源及作用机理。针对FDM产生的误差,通过定性和定量分析,提出减小误差的途径和方法,并通过实例验证了解决翘曲变形和尺寸精度问题的方法,提高了原型的精度,对熔融堆积成型工艺精度的提高具有实际的参考价值。 展开更多
关键词 快速成型 熔融堆积成型 成型精度
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基于信噪比的FDM快速成型工艺参数优化分析 被引量：5
7
作者 穆存远 朱岩 《沈阳建筑大学学报（自然科学版）》 CAS 北大核心 2016年第6期1104-1110,共7页
目的研究FDM快速成型系统中工艺参数,优化工艺参数寻找最优工艺参数组合,提高成型件X、Y、Z方向尺寸精度.方法依据六因素三水平L_(27)(3^(13))正交表安排成型方向、分层厚度、填充线宽等重要可控工艺参数对成型件X、Y、Z方向尺寸精度影... 目的研究FDM快速成型系统中工艺参数,优化工艺参数寻找最优工艺参数组合,提高成型件X、Y、Z方向尺寸精度.方法依据六因素三水平L_(27)(3^(13))正交表安排成型方向、分层厚度、填充线宽等重要可控工艺参数对成型件X、Y、Z方向尺寸精度影响实验,并利用参数设计中信噪比分析方法对实验结果进行优化分析,确定X、Y、Z方向最优尺寸精度工艺参数组合.结果从X、Y、Z方向信噪比响应表可观察出X、Y、Z方向最优尺寸精度参数组合为A_2B_3C_3D_3E_3F_1、A_2B_2C_2D_2E_3F_2、A_1B_1C_3D_3E_1F_2.结论通过信噪比分析方法优化后的工艺参数可有效提高成型件尺寸精度,优化后的工艺参数具有广泛的适用性,对用户合理选择工艺参数提供参考价值. 展开更多
关键词 快速成型 fdm 信噪比 工艺参数 尺寸精度
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FDM制品精度主要工艺参数的试验分析 被引量：12
8
作者 邬宗鹏 杨琦 +1 位作者 张卉 李芳 《装备制造技术》 2017年第10期66-68,共3页
随着快速成型(Rapid prototyping,RP)技术的发展,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,其中石蜡型零件用于精密铸造。针对FDM快速成型制品精度的影响参数展开研... 随着快速成型(Rapid prototyping,RP)技术的发展,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,其中石蜡型零件用于精密铸造。针对FDM快速成型制品精度的影响参数展开研究,在成型设备硬件不变的情况下,通过试验优化主要工艺参数,试验设计了9个长方体试件,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,并对试验数据进行多因素方差分析处理,根据结果来合理地设定工艺参数。 展开更多
关键词 fdm 工艺参数 制品精度 试验分析
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FDM出丝过程对制件表面质量的影响及优化研究 被引量：3
9
作者 祝洲杰 金济民 +1 位作者 蒋立正 尤光辉 《制造技术与机床》 北大核心 2017年第12期80-83,共4页
随着熔融层积成型技术(FDM)近年来受到越来越多的关注,制件的表面质量成为了除尺寸精度之外制约其应用的重要方面之一。制件表面质量受诸多因素综合影响,且缺乏明确的量化评价标准。因此重点分析了出丝过程的工艺参数对表面质量的影响,... 随着熔融层积成型技术(FDM)近年来受到越来越多的关注,制件的表面质量成为了除尺寸精度之外制约其应用的重要方面之一。制件表面质量受诸多因素综合影响,且缺乏明确的量化评价标准。因此重点分析了出丝过程的工艺参数对表面质量的影响,结合实验研究了相关参数的实际效果并总结了量化的设置值。最后以此为基础提出了优化制件表面质量的措施,经验证这些措施能有效提高制件的外观效果。 展开更多
关键词 熔融层积成型 出丝过程 表面质量 量化 优化
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FDM三维成型样品缺陷的工艺分析与研究 被引量：8
10
作者 文成 徐少华 +2 位作者 安芬菊 王宇林 列智豪 《制造技术与机床》 北大核心 2017年第5期116-120,共5页
基于熔融沉积成型的技术原理,利用桌面式三维打印机,研究了喷头温度、分层层厚、打印速度和成型方向对样品质量的影响,分析了翘曲、鼓泡、拉丝等打印缺陷产生的工艺原因,并进一步通过优化参数设置,改进了样品的成型精度和质量。以此在... 基于熔融沉积成型的技术原理,利用桌面式三维打印机,研究了喷头温度、分层层厚、打印速度和成型方向对样品质量的影响,分析了翘曲、鼓泡、拉丝等打印缺陷产生的工艺原因,并进一步通过优化参数设置,改进了样品的成型精度和质量。以此在低成本制造的基础上充分发挥三维成型的优势,为促进桌面级3D打印技术的推广应用提供支持。 展开更多
关键词 fdm技术 缺陷分析 工艺优化
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基于ANSYS的FDM工艺扫描速度设计研究 被引量：2
11
作者 任翀 戴岳 +1 位作者 洪溥 沈志娟 《内蒙古科技大学学报》 CAS 2015年第1期54-57,共4页
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... 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. 展开更多
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快速成型工艺的优化 被引量：14
12
作者 杨恩源 《北京服装学院学报（自然科学版）》 CAS 2012年第1期70-76,共7页
成型精度和表面质量一直是困扰RP技术的关键问题.RP成型件的误差主要是在快速成型过程中三维原始数据与RP接口关键参数进行转换时产生的误差、以及RP各工艺参数设定不当导致的误差等等.本文以FDM快速成型工艺为例,通过实验,对制件在成... 成型精度和表面质量一直是困扰RP技术的关键问题.RP成型件的误差主要是在快速成型过程中三维原始数据与RP接口关键参数进行转换时产生的误差、以及RP各工艺参数设定不当导致的误差等等.本文以FDM快速成型工艺为例,通过实验,对制件在成型过程中产生误差的主要因素进行系统分析,并对FDM工艺进行了优化研究.该实验与研究结果同样适用于其它RP工艺;并对提高成型件精度和对产品表面质量的控制都具有一定的参考价值. 展开更多
关键词 fdm RP 成型精度 成型工艺
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FDM打印机模块化设计过程评价 被引量：3
13
作者 游颖 彭宁 +1 位作者 程浩 杨智勇 《机械设计》 CSCD 北大核心 2022年第11期40-47,共8页
随着FDM打印机技术的快速发展,客户个性化与多样化的需求越来越大,采用模块化设计是企业快速满足客户定制化需求的关键技术之一。文中基于FDM打印机模块化设计过程,建立评价指标,运用物元模型的评估方法,构建模块化设计过程的评价因素... 随着FDM打印机技术的快速发展,客户个性化与多样化的需求越来越大,采用模块化设计是企业快速满足客户定制化需求的关键技术之一。文中基于FDM打印机模块化设计过程,建立评价指标,运用物元模型的评估方法,构建模块化设计过程的评价因素与关联矩阵,进而采用层次分析法构建评价因素的权重系数,通过一致性检验,使用yaahp软件进行灵敏度分析,最后评价FDM打印机模块化设计过程的合理性。结果表明,运用物元模型评估FDM打印机模块化设计过程具有较好的配置效率和柔性,验证了运用基于物元模型的评估方法对FDM打印机模块化设计过程评价的可行性。 展开更多
关键词 fdm打印机 模块化设计过程 物元模型 评估方法 层次分析法
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基于FDM的现代产品设计方法 被引量：16
14
作者 甘庆军 《机械设计》 CSCD 北大核心 2013年第10期97-101,共5页
基于FDM的现代产品设计方法迎合现代工业设计与高科技融合的趋势,是集"创意设计"、"FDM成型"和"样机制作"于一体的产品开发方法。通过节能自动浇花器的设计与开发,研究了该方法在实施过程中建模设计、前... 基于FDM的现代产品设计方法迎合现代工业设计与高科技融合的趋势,是集"创意设计"、"FDM成型"和"样机制作"于一体的产品开发方法。通过节能自动浇花器的设计与开发,研究了该方法在实施过程中建模设计、前处理参数控制和后处理工艺的技术要点,阐述了其交互设计、高效可靠、低成本的优点及FDM成型材料的缺陷,研究表明:该方法符合我国制造产业链向研发设计转型升级的需求。 展开更多
关键词 产品设计 fdm 快速成型 前处理 后处理 设计反馈
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基于FDM的3D打印工艺实验研究 被引量：2
15
作者 宋凤莲 黄亚 盛宗建 《机电产品开发与创新》 2021年第5期74-76,共3页
FDM成型技术作为3D打印的主流技术之一,因安全环保成本低,在教育等诸多领域发生了颠覆性的革命。FDM成型工艺实验研究,旨在减少3D打印实验教学中的盲目性,降低废品率。本文分析了影响FDM成型质量的关键因素;探讨了不同成型方向对3D打印... FDM成型技术作为3D打印的主流技术之一,因安全环保成本低,在教育等诸多领域发生了颠覆性的革命。FDM成型工艺实验研究,旨在减少3D打印实验教学中的盲目性,降低废品率。本文分析了影响FDM成型质量的关键因素;探讨了不同成型方向对3D打印成型技术经济性影响;实验研究了喷头温度、最小壁厚及打印速度与成型质量的关系,提出了改进FDM成型质量的方法,为高校3D打印实验教学提供重要参考。 展开更多
关键词 fdm成型工艺 喷头温度 成型方向 打印速度
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V法铸造模具的FDM增材制造工艺研究 被引量：2
16
作者 董选普 左春林 凌宏江 《铸造工程》 2021年第1期30-36,共7页
采用FDM方式3D打印PLA模型方法替代传统数控加工V法造型用木模,分析了PLA模型的表面粗糙度、硬度、屈服强度、弹性模量、体积收缩率等性能对V法铸造工艺影响,试验表面FDM打印PLA模型能满足V法铸造工艺要求,既能保证铸件尺寸精度与表面质... 采用FDM方式3D打印PLA模型方法替代传统数控加工V法造型用木模,分析了PLA模型的表面粗糙度、硬度、屈服强度、弹性模量、体积收缩率等性能对V法铸造工艺影响,试验表面FDM打印PLA模型能满足V法铸造工艺要求,既能保证铸件尺寸精度与表面质量,又降低了模具制作难度、缩短了模具加工周期、降低了材料成本,该方法具有很好的应用前景。 展开更多
关键词 fdm V法模具 PLA 尺寸精度 表面粗糙度
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基于FDM工艺的桌面级3D打印机的设计 被引量：5
17
作者 施绍宁 艾致祥 庞学林 《机械研究与应用》 2021年第4期49-51,共3页
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... 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。 展开更多
关键词 fdm工艺 3D打印机 桌面级 熔融堆积
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FDM工艺参数对成型制品表面粗糙度影响的研究 被引量：5
18
作者 邬宗鹏 《机械工程师》 2015年第2期177-178,共2页
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。
关键词 fdm 工艺参数 表面粗糙度
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工艺参数对FDM成型方法圆筒制件的精度影响 被引量：2
19
作者 冯婧 李真真 《现代制造技术与装备》 2018年第2期137-138,共2页
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... 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。 展开更多
关键词 fdm快速成型 工艺参数 圆筒
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基于TRIZ理论的FDM工艺技术优化设计研究
20
作者 任翀 沈志娟 戴岳 《内蒙古科技大学学报》 CAS 2015年第1期62-66,共5页
为了实现FDM工艺技术的优化设计,本文提出了运用TRIZ理论对FDM工艺技术进行分析.通过对目前FDM工艺技术主要问题的描述,分析其目前存在的矛盾问题是成型精度和成型效率.将实际问题中需要解决的技术问题参数转化为一般标准化问题的两项... 为了实现FDM工艺技术的优化设计,本文提出了运用TRIZ理论对FDM工艺技术进行分析.通过对目前FDM工艺技术主要问题的描述,分析其目前存在的矛盾问题是成型精度和成型效率.将实际问题中需要解决的技术问题参数转化为一般标准化问题的两项工程参数.由于TRIZ理论中对不同问题具有不同解决理论并对其深入研究,并采用矛盾矩阵(Pro-Fechniques5.0软件)进行求解,得到能够解决矛盾并且可行的预作用原理,提出了FDM工艺技术优化设计方案.结果表明,将TRIZ理论应用到FDM工艺技术优化中,能有效地提高零件的成型精度和成型效率,这将在应用中有着重要的意义. 展开更多
关键词 TRIZ Pro-Techniques5.0 fdm 优化设计
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