基于FDM工藝的3D打印機(jī)成型精度研究.pdf

1、熔融沉積快速成型技術(shù)(FDM)是目前快速成型諸多工藝中應(yīng)用最為廣泛的一種。作為3D打印技術(shù)的一種，熔融沉積工藝采用噴頭將絲狀熱熔性材料熔化,然后通過材料沉積制造物體。采用FDM技術(shù)的3D打印機(jī)具有機(jī)械機(jī)構(gòu)簡單、設(shè)備操作容易、材料成本低等優(yōu)點(diǎn)，目前在市場上取得了較為廣泛的應(yīng)用。但是，現(xiàn)有的FDM3D打印機(jī)成型精度普遍較低，如何提高熔融沉積成型的成型精度是目前快速成型的一個(gè)重要研究方向。
　　本研究首先分別從前期數(shù)據(jù)處理、成型加工過程

2、以及后處理過程三個(gè)方面介紹了影響成型精度的各種因素，分析了各因素帶來的誤差及相應(yīng)的解決對策，為后續(xù)FDM工藝成型精度的研究提供了理論指導(dǎo)。快速成型技術(shù)的數(shù)據(jù)處理直接影響成型件的表面質(zhì)量、成型精度和成型效率。為了提高成型件的成型精度和降低表面粗糙度，分別對FDM工藝的分層切片處理技術(shù)和支撐添加技術(shù)進(jìn)行了研究。首先，介紹了一種適應(yīng)性分層方法，根據(jù)模型輪廓參考曲線上的曲率變化情況確定分層厚度。該方法有效減小了臺(tái)階效應(yīng)帶來的誤差，在保證成型精度

3、的前提下極大地減小了成型時(shí)間。然后，討論了支撐的添加規(guī)則，通過正交試驗(yàn)對FDM工藝中支撐添加技術(shù)進(jìn)行了研究，在保證成型精度的前提下，得到了使支撐易于去除的最佳工藝參數(shù)。并通過試驗(yàn)確定了零件懸空部分不加支撐即可成形的極限尺寸，具有重要的實(shí)際參考價(jià)值。噴頭結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì)直接影響成型件的質(zhì)量，穩(wěn)定足夠的摩擦驅(qū)動(dòng)力是提高成形質(zhì)量的關(guān)鍵。本文首先通過理論計(jì)算推導(dǎo)出摩擦驅(qū)動(dòng)力的計(jì)算公式，分析了摩擦驅(qū)動(dòng)力的影響因素，確定通過改善機(jī)械機(jī)構(gòu)的方法來提高摩擦驅(qū)