工艺参数对使用FDM方法制造的3D打印PLA零件的拉伸性能的影响
1Mechanical Engineering Department, Sakarya University, Sakarya 54100, Turkey.
Polymers
|July 30, 2025
概括
优化3D打印 (沉积建模) 需要调整诸如填充百分比和层厚度等参数. 更高的填充和特定层设置显著提高了聚乳酸 (PLA) 的拉伸强度和延伸度,以获得更好的应用.
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
- 添加剂制造 添加剂制造 添加剂制造
背景情况:
- 沉积建模 (FDM) 是一种广泛使用的3D打印技术,用于生产聚合物组件.
- 聚乳酸 (PLA) 是用于FDM应用的流行的可生物降解热塑性塑料.
- 了解工艺参数对PLA机械性能的影响对于其在功能应用中的有效使用至关重要.
研究的目的:
- 研究FDM工艺参数对PLA拉伸性能的影响.
- 确定影响拉伸强度和破裂时延伸的关键参数.
- 优化FDM设置,以提高PLA组件的机械性能.
主要方法:
- 使用Taguchi L9直角阵列的实验设计.
- 印刷速度,填充百分比,层厚度和层宽度的系统变化.
- 测量拉伸强度和破裂时的延伸,然后进行S/N比率和ANOVA统计分析.
主要成果:
- 填充百分比被确定为拉伸强度的最重要因素.
- 层厚度成为影响破裂时延长的主要参数.
- 最佳参数产生了47.84MPa的最大抗拉强度.
- 一个线性回归模型以83.14%的准确度预测了拉伸强度.
结论:
- FDM过程参数极大地影响了PLA的拉伸性能.
- 优化参数设置可以显著提高3D打印PLA的机械性能.
- 这些发现支持在结构和功能应用中使用FDM打印的PLA.
