最火FDM成形过程中影响成形件精度的因素分析

FDM成形过程中影响成形件精度的因素分析

摘要：成形件的精度是制约快速成形技术的主要因素之一。本文先简要介绍了快速成形技术中的熔融沉积成形的基本原理，进而详细分析了在成形过程中，材料性能、喷头温度和成形室温度、挤出速度、填充速度、丝的宽度和成形时间等因素对精度的影响，并在此基础上，提出了提高成形件精度和表面质量的一系列措施，在熔融沉积中有较高的应用价值。

关键词：快速成形技术；熔融沉积；FDM

1 引言

熔融沉积成形是快速成形技术中的一种，其工作原理如图1所示。它有两个喷嘴，一个用来喷模型材料，一个用来喷支撑材料。喷头可在xy平面内沿着零件的截面轮廓和填充轨迹运动，材料在喷头内加热到一定程度，就从运动的喷头里挤压出来实现堆积成形。

FDM是一个涉及CAD/CAM、数据编程、材料编制、材料制备、参数设置及后处理等环节的集成制造而单空间拉力实验机的上横梁在测试进程中不会受力过程，每一个环节都会引起误差。这些误差严重影响了FDM原形件的精度，并阻碍了它该款冷热冲击实验机的特点有：装备区为高温区在快速成形技术及功能零件制造中的进一步应用。

在FDM过程中的许多参数及参数之间的相互作用都会影响成形件的精度。本文通过试验分析了在FDM成形过程中影响精度的主要因素，并提出了一系列相应的提高其成形件精度和表面质量的措施。

2 FDM成形过程影响因素分析

在FDM成形过程中影响成形件精度的因素有很多种，然而，实践表明，尽管各种因素对成形件精度和成形时间都有或多或少的影响，但起主要作用的还是少数几个。以下就详细阐述这几个主要因素单独或交互作用时对成形件尺寸、几何精度以及表面粗糙度的影响。

2.1 材料性能的影响

材料性能的变化直接影响成形过程及成形件精度，材试样的计算长度是由试样肯定的料在过程中要经过固体－熔体－固体的两次相变，在凝固过程中，由材料的收缩而产生的应力变形会影响成形件精度。如ABS树脂，其收缩的因素主要有两点：一是热收缩。即材料因其固有的热膨胀率而产生的体积变化，它是收缩产生的最主要原因。由热收缩引起的收缩量dl＝δ×l×dt，其中δ为材料的线膨胀系数（/℃）,l为零件尺寸（mm），dt为温差（℃）。二是因分子取向的收缩。成形过程中，熔态的ABS分子在填充方向上被拉长，又在随后的冷却过程中产生收缩，而取向作用会使堆积丝在填充方向的收缩率大于与该方向垂直的我们的战略重心1直都放在高品质塑料产品的开发上方向的收缩率。我们在计算收缩率时一般是先计算出材料在某一线性方向的收缩率即线性收缩率，然后再算出体积收缩率。假定材料具有完全各向同性，则线性收缩率与体积收缩率之间的关系为SL=(1+SV)1/ (0