添加剂制造的PLA的打印参数优化使用Taguchi设计的实验
Bilal Anjum Ahmed1, Uzair Nadeem2, Abbas Saeed Hakeem3
1Core Research Facilities (CRF), Research Institute, King Fahd University of Petroleum and Minerals, Dhahran 31261, Saudi Arabia.
Polymers
|November 25, 2023
概括
优化聚乳酸 (PLA) 的化沉积建模 (FDM),使用特定的打印设置和回火,显著提高了拉伸强度. 陀螺填充图案和90°C化实现了最高的最终抗拉强度 (UTS).
科学领域:
- 材料科学 材料科学 材料科学
- 制造业 工程 制造工程
- 聚合物科学 聚合物科学
背景情况:
- 三维打印 (3DP) 或增材层制造 (ALM) 构建物体层层次.
- 沉积建模 (FDM) 是一个受欢迎的ALM技术,由于其负担能力和简单性.
- 在FDM中的挑战包括层粘附性差,分层和低于最佳的产品质量,阻碍了工业采用.
研究的目的:
- 为了优化FDM过程和加工后的PLA的参数.
- 为了提高3D打印的PLA样本的抗拉强度.
- 为了解决工业应用的FDM的局限性.
主要方法:
- 使用Taguchi L18直角阵列进行实验设计.
- 研究的过程参数:灌装密度,灌装模式,层高度和打印温度.
- 包括处理后参数:回火温度.
主要成果:
- 陀螺填充图案与90°C的回火周期相结合,产生了37.15MPa的最大终极抗拉强度 (UTS).
- 一个回归模型准确地预测了UTS,对研究的变量实现了超过96%的准确性.
- 确定了最佳的参数组合,以最大限度地提高FDM中的PLA拉伸强度.
结论:
- 优化的FDM参数和化显著提高了PLA的抗拉强度.
- 陀螺管灌装图案和90°C的化是增强机械性能的关键因素.
- 开发的回归模型为预测PLA的FDM中的UTS提供了可靠的工具.


