对混合增减制造工艺进行实验研究,以提高表面质量
1Faculty of Mechanical and Electrical Engineering, Polish Naval Academy, Jana Śmidowicza 69, 81-127 Gdynia, Poland.
Materials (Basel, Switzerland)
|July 12, 2025
概括
混合加工,结合化沉积建模 (FDM) 和削,可以显著降低PETG元件的表面粗度. 对于精确的工业应用,最佳参数的Ra值低至1.54μm.
科学领域:
- 制造业 工程 制造工程
- 材料科学 材料科学 材料科学
- 添加剂制造 添加剂制造 添加剂制造
背景情况:
- 混合加工将增材制造 (AM) 与减法工艺相结合,以克服AM的局限性.
- 这种方法可以生产高精度元件,并提高表面质量.
- 聚乙烯二甲酸甘醇 (PETG) 是一种适合3D打印复杂几何形状的多功能材料.
研究的目的:
- 调查沉积建模 (FDM) 打印参数和削工具对PETG零件表面粗度的影响.
- 确定最佳的混合加工策略,以达到特定的表面粗度值.
- 建立PETG的打印,切割和削参数之间的预测关系.
主要方法:
- 使用FDM打印PETG样本,不同层高度 (0.1毫米,0.2毫米) 和料速度 (90120毫米/秒).
- 表面粗度,地形和Abbott-Firestone曲线都使用了形计进行了分析.
- 使用具有不同工具 (旋转,螺旋切割机,端磨机) 的机机械加工槽.
- 使用倒置显微镜进行了微观结构分析.
主要成果:
- 混合加工的层高度为0.1毫米,料速度为120毫米/秒,旋转刀实现了最低的表面粗度 (Ra = 1.54μm).
- 印刷和加工参数的特定组合显著影响表面粗度的结果.
- 该研究确定了印刷参数,削工具和可实现的表面粗度之间的相关性.
结论:
- 混合加工为生产低粗性PETG元件提供了一种可行的方法.
- 这些发现为优化类似材料的混合加工过程提供了基础.
- 可以开发预测模型来指导对3D打印和加工零件所需表面表面的参数选择.
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