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Updated: Jun 23, 2025
08:43
Fused Filament Fabrication FFF of Metal-Ceramic Components
Published on: January 11, 2019
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用集成响应表面方法,灰色关系分析和灰色狼优化来对PA12-CF零件的FDM过程进行参数优化
Ali Saeed Almuflih1,2, Muhammad Abas3, Imran Khan4
1Department of Industrial Engineering, College of Engineering, King Khalid University, Abha 61421, Saudi Arabia.
Polymers
|June 19, 2024
概括
使用灰狼优化 (GWO) 优化PA 12-CF材料的化沉积建模 (FDM) 参数,显著提高了表面质量和机械性能. 这种先进的方法可以提高拉伸和曲强度,同时减少表面粗度.
科学领域:
- 添加剂制造 添加剂制造 添加剂制造
- 材料科学 材料科学 材料科学
- 机械工程 机械工程
背景情况:
- 优化工艺参数对于提高增材制造 (AM) 组件的性能至关重要.
- 使用碳纤维增强聚胺12 (PA 12-CF) 的化沉积建模 (FDM) 在平衡多个性能指标方面提出了独特的挑战.
- 关键反应包括平均表面粗度 (Ra),拉伸强度 (TS) 和屈曲强度 (FS).
研究的目的:
- 研究八个关键的FDM参数对PA 12-CF.表面粗度和机械强度的影响.
- 整合响应表面方法 (RSM),灰色关系分析 (GRA) 和灰色狼优化 (GWO) 以实现多目标优化.
- 为了确定FDM中优质材料性能的最佳过程参数.
主要方法:
- 在51次实验中采用了最终选设计 (DSD).
- 使用响应表面方法 (RSM) 来建模参数和响应之间的关系.
- 灰色关系分析 (GRA) 将多个响应整合到一个单一的灰色关系等级 (GRG),其次是灰色狼优化 (GWO) 用于参数优化.
主要成果:
- 打印参数,如层厚度,填充密度和构造方向,被发现对Ra,TS和FS有很大的影响.
- 综合的GRA和GWO方法成功优化了FDM过程.
- 优化参数实现了平均表面粗度降低4.63微米,拉伸和抗强度提高到分别为88.5MPa和103.12MPa.
结论:
- 灰狼优化 (GWO) 方法提供了优越的解决方案,与仅灰色关系分析 (GRA) 相比.
- 这种综合优化策略为改善FDM流程提供了一种系统和强大的方法.
- 这些发现对降低成本和提高工业增材制造应用中的产品质量具有实际意义.
