为FDM生产技术经济优化提供创新策略
Dragoș Gabriel Zisopol1, Maria Tănase1, Alexandra Ileana Portoacă1
1Mechanical Engineering Department, Petroleum-Gas University of Ploiești, 100680 Ploiesti, Romania.
Polymers
|September 28, 2023
概括
优化3D打印参数,如层厚度和填充百分比,可以提高PLA和ABS的机械性能. 价值分析确定了高效,具有成本效益的融合沉积建模 (FDM) 零件生产的理想设置.
科学领域:
- 材料科学与工程 材料科学与工程
- 增材制造 增材制造 增材制造
- 机械工程 机械工程
背景情况:
- 优化3D打印参数对于实现聚合物零件所需的机械性能至关重要.
- 在增材制造中,平衡性能 (使用价值) 和生产成本是一个关键的挑战.
- 沉积建模 (FDM) 是一种广泛用于PLA和ABS等热塑性塑料的3D打印技术.
研究的目的:
- 为FDM3D打印参数引入一个多目标优化方法.
- 为了确定PLA和ABS部件的最佳层厚度和充填百分比.
- 用价值分析来平衡机械性能和生产成本.
主要方法:
- 研究了3D打印PLA和ABS零件的机械性能 (拉伸,压缩,曲,冲击,硬度).
- 应用价值分析方法以优化基于使用价值 (V) 和生产成本 (C) 的参数.
- 利用可取性函数来优化FDM过程参数的多响应.
主要成果:
- 填充百分比显著影响拉伸,压缩和硬度 (V比).
- 层厚度是柔性特性的一个关键因素;冲击强度受到这两个参数的影响.
- 确定了最佳的FDM参数:PLA的0.15毫米层厚度/100%填充,PLA的0.20毫米/100%冷凝PLA,ABS的0.15毫米/100%.
结论:
- 提出的多目标优化方法有效平衡机械性能和生产成本.
- 确定了PLA和ABS的特定最佳参数,提高了高效的3D部件生产.
- 这项研究为FDM流程的技术经济优化提供了一个框架.
