精密控制和参数优化在螺丝挤出3D打印的聚烯材料的精密控制和参数优化
Yi Zhang1, Haiqing Bai1,2, Dashan Mi1,2
1School of Mechanical Engineering, Shaanxi University of Technology, No. 1, East First Ring Road, Hantai District, Hanzhong City 723000, Shaanxi Province, China.
Heliyon
|July 11, 2024
概括
优化沉积建模 (FDM) 参数可提高3D打印聚烯 (PP) 汽车零件的尺寸精度. 较低的挤出温度,填充百分比和层厚度提高了产品质量.
科学领域:
- 材料科学与工程 材料科学与工程
- 增材制造技术 增材制造技术
背景情况:
- 聚烯 (PP) 由于其机械性能,对汽车零部件至关重要.
- 沉积建模 (FDM) 是汽车工业中一个关键的增材制造 (AM) 技术.
- 纯 PP 零件往往因尺寸精度差而受到影响,限制了它们的应用.
研究的目的:
- 为了研究和提高3D打印纯 PP 组件的尺寸精度.
- 确定PP材料FDM的最佳加工参数.
- 为改善AM部件的尺寸精度提供参考.
主要方法:
- 研究的关键FDM参数:填充百分比,图案,层厚度和挤出温度.
- 使用流体模拟和数学建模来准确地关联参数.
- 采用了Taguchi实验设计的信号噪声比和ANOVA分析.
主要成果:
- 较低的挤出温度,填充百分比和层厚度会对尺寸准确性产生积极影响.
- 确定了最佳参数:210°C的挤出温度,40%的灌装,0.3mm的层厚度和同心圆的灌装图案.
- 参数优化显著提高X,Y和Z方向的维度精度.
结论:
- 处理参数的优化对于在FDM打印的PP部件中实现高维度精度至关重要.
- 确定的最佳参数为制造商提供了一个实用的指南.
- 这项研究有助于推进汽车应用的增材制造.
