基于FDM工藝的3D打印機成型精度研究.pdf

1、熔融沉積快速成型技術(FDM)是目前快速成型諸多工藝中應用最為廣泛的一種。作為3D打印技術的一種，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技術的3D打印機具有機械機構簡單、設備操作容易、材料成本低等優(yōu)點，目前在市場上取得了較為廣泛的應用。但是，現(xiàn)有的FDM3D打印機成型精度普遍較低，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。快速成型技術的數(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和支撐添加技術進行了研究。首先，介紹了一種適應性分層方法，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階效應帶來的誤差，在保證成型精度

3、的前提下極大地減小了成型時間。然后，討論了支撐的添加規(guī)則，通過正交試驗對FDM工藝中支撐添加技術進行了研究，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，具有重要的實際參考價值。噴頭結構的設計直接影響成型件的質(zhì)量，穩(wěn)定足夠的摩擦驅(qū)動力是提高成形質(zhì)量的關鍵。本文首先通過理論計算推導出摩擦驅(qū)動力的計算公式，分析了摩擦驅(qū)動力的影響因素，確定通過改善機械機構的方法來提高摩擦驅(qū)