熔融沉积快速成型工艺成型精度的影响因素及对策

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熔融沉积快速成型工艺精度分析与研究

法形成可精确控制的丝束，在加工制作时可能会
出现前一层的材料还未冷却成型时，后一层就铺
ＣＡＤ／ＣＡＭ、数据编程、材料编制、材料制备、
工艺参数设置及后处理等环节的集成制造过程。
覆在前一层的上面，使得前一层材料可能会出现
坍塌现象。因此，喷头温度的设定非常重要，应根据每种丝束的性质在一定范围内进行恰当的选择，保证挤出的丝束呈正常的熔融流动状态。
利用北京殷华mem3快速成型机进行尺寸测试件的试做并用杭州博洋bqcrd复合式三坐标测量机测出主要特征的尺寸精度和形状精度结合产品成型精度分析了影响熔融沉积成型制品精度的主要因素提出了提高熔融沉积精度的改进办法为进一步掌握fdm成形工艺和提高精度提供有效的参考
福建轻纺２０１３年１１月第１１期
配以及功能性原型，ＦＤＭ工件的表面精度是可以接受的。但不能达到复杂零部件对精确的要求，
喷头温度决定了ＦＤＭ材料的丝材流量、挤出丝宽度、粘绪眭能及堆积眭能等。若喷头温度太
低，材料粘度就会加大，丝束的挤出速度变慢，若丝束流动太ｆ曼有时还会造成喷头堵塞，同时丝束的层与层之间的粘结强度也会相应降低，有时
棱柱凸台的角度误差较大。六边形平面的平行度
在０．１５ｍｍ左右。
体的过程中，材料收缩会导致应力变形，从而影响成制件的精度。
２．２喷头温度的设定及影响因素
试验总结：从试验数据看，机器由于是半熔融状态塑料挤制成型，打印出来的产品显示出一些层效应和变形，表面完工精度受到影响，精度难以与传统的减材制造方法相比。对于塑型，装

快速成形制造中误差产生的原因及相应的解决措施

1 引言快速成型技术(Rapid Prototying，RP)是由CAD模型直接驱动，快速制造任意复杂形状的三维物理实体的技术。

快速成型技术的出现赋予了装备制造业快速响应、无模制造和加工信息远程传递制造的新特点，引发了装备制造方法的重大变革回。

经过20余年的发展，快速成型技术从原来的SLA技术先后发展出SLS、LOM、FDM、3DP、LENS等多种成型工艺，并在机械制造、航空航天、军事、医学、考古、艺术以及建筑等领域得到—定程度的应用。

Rapid prototyping technology (Rapid, Prototying, RP) is directly driven by the CAD model, the three-dimensional physical entities rapid manufacturing complex shape technology. The rapid molding technology gives the equipment manufacturing industry of fast response, no mold manufacturing and processing information remote transmission characteristics of manufacturing, caused major changes to equipment manufacturing method. After 20 years of development, the rapid prototyping technology from the original SLA technology has developed the SLS, LOM, FDM, 3DP, LENS and other molding process, and in machinery manufacturing, aerospace, military, medicine, archaeology, art and architecture and other fields have a certain degree of application.目前，快速成型技术面临的一个主要的问题就是表面质量不高，其制件必须经过打磨、抛光等后处理工艺才能满足工业应用的要求。

熔融沉积快速成型制件精度影响因素研究

第10卷第20期2019年10月黑龙江科学HEILONGJIANG SCIENCEVol.10Oct.2019熔融沉积快速成型制件精度影响因素研究陈福德，郑明辉，吕静（1.德州亚太集团有限公司，山东德州253034；2.德州市工业机器人控制重点实验室，山东德州253034；3.山东华宇工学院，山东德州253034）摘要：成型精度是熔融沉积成型的关键问题之一，目前高的成型精度往往难以保证。

通过对熔融沉积技术的发展现状、基本原理及工艺流程的介绍，着重分析了打印机硬件设备、材料、成型工艺参数及后处理过程中各种因素对成型精度的影响，提出了提高制件精度和表面质量的措施，对进一步研究该成型工艺及提高制件精度和表面质量具有重要参考价值。

关键词：熔融沉积成型；快速成型；成型精度；影响因素中图分类号：TH16文献标志码：A文章编号：1674－8646（2019）20－0062－02Study on the factors affecting precision of the rapid prototyping parts in fused deposition moldingCHEN Fu-de ，ZHENG Ming-hui ，LV Jing（1.Dezhou Yatai Group Co.，Ltd.，Dezhou 253034，China ；2.Dezhou Municipal Key Laboratory of Industrial Ｒobot Control ，Dezhou 253034，China ；3.Shandong Huayu University of Technology ，Dezhou 253034，China ）Abstract ：The precision of forming is one of the key issues in fused deposition molding ，and it ’s often difficult to assure a high molding accuracy.Through the introduction of the development status ，basic principles and process flow of fused deposition technology ，this paper focuses on the analysis of the influence factors in various such as printer hardware equipment ，materials ，molding process parameters and post-processing on the forming precision.And measures toimprove the precision and surface quality of the parts are proposed ，which has important references in value for further research on forming process and improving the precision and surface quality of the parts.Key words ：Fused deposition modeling ；Ｒapid prototyping ；Precision of forming ；Affecting factors1引言近年来随着全球市场一体化的形成，市场上产品逐渐趋于多样化和个性化，要求企业的制造技术应具有较快的产品开发速度和较强的灵活性。

列举熔丝沉积成形法在快速成型技术中的应用工艺和注意事项

列举熔丝沉积成形法在快速成型技术中的应用工艺和注意事项1、工作原理FDM快速模型工艺是一种不依靠激光作为成型能源，而将各种丝材加热熔化的成型方法。

此工艺通过熔融丝料的逐层固化来构成三维产品，以该工艺制造的产品目前的市场占有率约为6.1％。

FDM成形的基本原理：FDM工作原理类似于标花蛋糕的制作。

1.丝状热塑性材料材料由供丝机构送进喷头，在喷头中加热到熔融态。

2.熔融态的丝状材料被挤压出来，按照计算机给出的截面轮廓信息，随加热喷头的运动，选择性地涂覆在工作台的制件基座上，并快速冷却固化。

3.一层完成后喷头上升一个层高，再进行下一层的涂覆，如此循环，最终形成三维产品。

2、系统组成FDM快速成形的系统是由硬件系统，软件系统和供料系统组成。

其中，硬件系统由机械系统和控制系统组成，软件系统由几何建模和信息处理组成。

硬件系统：（1）机械系统相互独立。

运动单元只完成扫描和喷头的升降动作，且运动单元的精度决定了整机的运动精度。

加热喷头在计算机的控制下，根据产品零件的截面轮廓信息，作X-Y平面运动和高度Z方向的运动。

成形室用来把丝状材料加热到熔融态，材料室用来储存FDM用的材料。

（2）控制系统。

由控制柜与电源柜组成，用来控制喷头的运动以及成形室的温度。

软件系统：（1）几何建模单元是设计人员借助三维软件，如Pro/E，UG等，来完成实体模型的构造，并以STL格式输出模型的几何信息。

（2）信息处理单元主要完成STL文件处理、截面层文件生成、填充计算，数控代码生成和对成形系统的控制。

如果根据STL 文件判断出成形过程需要支撑的话，先由计算机设计出支撑结构并生成支撑，然后对STL格式文件分层切片，最后根据每一层的填充路径，将信息输给成形系统完成模型的成形。

供料系统：由马达驱动橡胶辊子，从而将丝料送入成形喷头。

3、工艺过程(1) .设计CAD三维模型设计人员根据产品的要求，利用计算机辅助设计软件设计出三维CAD模型。

常用的设计软件有:Pro/Engineering，Solidworks，MDT，AutoCAD，UG等。

熔融沉积成型(FDM)精度影响因素分析及补偿方法探析

工艺与装备103熔融沉积成型（F D M)精度影响因素分析及补偿方法探析张德龙(甘肃机电职业技术学院，天水741001)摘要：本文从F D M打印原理、过程、参数设定、打印后处理等多个方面分析影响打印精度的因素，提出改进补偿措施，具有一定的参考意义。

关键词：熔融沉积成型精度补偿打印精度随着3D打印技术的不断发展与成熟，3D打印应用越来越广泛，因此提高3D打印的精度越发重要。

鉴于它的成型机理与成型材料等多方面原因，通过3D打印技术制造的零件精度及强度相对于传统机械加工仍然存在一定差异。

尤其是F D M打印的工件，更容易产生尺寸和形状误差，降低了制造精度。

本文将从F D M打印原理、打印过程、参数设定、打印后处理等方面，分析影响精度的因素，提出改进措施，为进一步提高3D打印零件精度提供参考。

1FDM介绍溶融沉积成型（Fused Deposition Modeling，简称 FDM)又称为熔丝沉积，是当前应用最广泛的3D打印技术。

它的打印材料通常为ABS、PLA、尼龙等，具有成形速度快、价格低廉、易于实现等优点。

F D M打印时，在加热条件下把热熔性的细丝材融化，再通过挤出机的微形喷嘴挤出。

喷头沿打印件填充分层面和内外轮廓分层面运动（X轴方向），工作台则沿Y轴、Z轴方向运动。

熔融的丝材被逐层堆积在热床上，按分层次序由底层到顶层逐层堆积并固化、粘合，形成实体工件。

在一层丝材堆积粘合固化后，工作台将按设计行程下降一个分层厚度，然后再重复“堆积_粘结-下降”动作，直到工件打印成型，如图1所示。

因为F D M工艺无需激光系统的支持，所用的成型材料也相对低廉，所以总体性价比较高。

设备。

一个喷头使用较精细的丝材，打印工件轮廓；另一个喷头使用相对较粗的丝材，打印支撑部分。

使用两种丝材打印，能够降低材料成本和提高打印效率。

用于打印工件轮廓的较细丝材，价格高，沉积效率低；而用于支撑部分的丝材，价格较低，沉积效率高。

试析国内熔融沉积快速成型技术的发展滞因及未来发展趋势

试析国内熔融沉积快速成型技术的发展滞因及未来发展趋势随着制造业的快速发展，熔融沉积快速成型技术在国内也得到了广泛的应用和发展。

这项技术以其快速、高效、灵活的特点，正在逐渐改变传统制造业的面貌，并对未来的制造业发展起着举足轻重的作用。

与此国内熔融沉积快速成型技术还存在一些发展滞因，需要通过深入分析找到解决之道，并展望未来发展的趋势。

让我们来了解一下熔融沉积快速成型技术。

熔融沉积快速成型技术是一种通过熔化金属或塑料等材料，并将其层层堆积，最终形成所需形状的制造工艺。

这种技术可以通过三维打印设备来实现，其工作原理是从三维CAD模型数据开始，经过切片处理，然后逐层堆积材料实现零件的成型。

由于熔融沉积快速成型技术具有生产周期短、生产成本低、可制造复杂形状等优势，因此得到了广泛的应用。

国内熔融沉积快速成型技术在发展过程中也面临了一些困难和问题。

技术研发力度不足是一大滞因。

国内相关技术的研究与开发相对滞后，还没有形成完整的研发产业链条，导致技术水平和创新能力相对较弱。

设备和材料方面的制约也是一个问题。

国内熔融沉积快速成型技术所需的设备和材料还没有形成完善的产业体系，导致设备性能和使用成本相对较高。

行业标准和规范的不完善、工艺技术的局限等问题也制约了国内熔融沉积快速成型技术的发展。

针对以上问题，可以从以下几个方面寻找解决之道。

要加大技术研发力度，加强研发机构和企业的合作，形成行业内的技术创新和人才培养体系，提高国内熔融沉积快速成型技术的核心竞争力。

需要加强政府支持和产业政策引导，为熔融沉积快速成型技术的发展提供有力支持。

加强行业标准化和规范化工作，推动行业内企业的技术交流与合作，提高熔融沉积快速成型技术的整体水平。

值得注意的是，尽管国内熔融沉积快速成型技术还存在一些滞因，但其未来发展前景依然非常广阔。

随着科技的不断进步和创新，熔融沉积快速成型技术的设备和材料将会不断得到提升，其性能和成本将得到更好地控制。

随着国内制造业的转型升级，对于高效、灵活、个性化生产需求的增加，熔融沉积快速成型技术将会得到更广泛的应用。

试析国内熔融沉积快速成型技术的发展滞因及未来发展趋势

试析国内熔融沉积快速成型技术的发展滞因及未来发展趋势一、国内熔融沉积技术发展的滞因1. 技术壁垒高熔融沉积技术属于高级制造技术，对设备、工艺、材料等方面要求都较高。

国内在金属3D打印设备和相关技术方面的研发相对滞后，尤其是在高性能设备和粉末材料的生产方面。

缺乏自主研发能力和创新意识，导致国内熔融沉积技术的发展受到了制约。

2. 设备专业性强熔融沉积技术的设备需要具备高功率激光器、高精度光学镜头、精密控制系统等先进技术，而这些设备都需要经过长期的研发和实验才能够达到商业化水平。

国内从事熔融沉积设备生产的企业在制造工艺、核心部件等方面存在较大的差距，导致设备性能和稳定性无法与国外相提并论。

3. 材料研发不足金属3D打印技术的关键在于材料的选择和研发。

目前国内金属3D打印所使用的金属粉末主要依赖进口，而国内的金属3D打印材料研发和生产水平较低，且相关标准和规范也相对滞后。

这就使得国内熔融沉积技术的材料研发难以突破，制约了技术的进步和应用。

尽管国内熔融沉积技术面临诸多滞因，但在政府政策的支持下，国内熔融沉积技术仍然有了一定的发展。

一方面，政府通过制定相关政策和投入大量的资金，鼓励国内企业加大对熔融沉积技术的研发和应用。

一些大型企业也开始关注和投资熔融沉积技术，积极开展技术合作和引进国外先进设备和材料，加快了国内熔融沉积技术的发展步伐。

目前，国内熔融沉积技术主要应用于航空航天、国防军工、汽车制造等领域。

一些知名的航空航天企业和高校研究院所也开始开展熔融沉积技术的研究和应用，其中不乏一些取得了较好技术成果的案例。

在国内一些行业领军企业的带动下，熔融沉积技术的应用范围逐渐扩大，技术水平不断提高。

三、未来发展趋势虽然国内熔融沉积技术面临一定的滞因，但在政府政策支持和市场需求的推动下，熔融沉积技术仍有望迎来更好的发展。

未来，国内熔融沉积技术的发展将呈现以下趋势：1. 技术创新将成为主要动力随着市场对高性能、高精度、高效率产品的需求不断增加，熔融沉积技术必须不断进行技术创新，提高设备的性能、降低成本、完善生产工艺等方面。

FDM快速成型加工工艺问题研究

FDM快速成型加工工艺问题研究一、引言FDM（Fused Deposition Modeling），即熔融沉积成型技术，是一种快速成型技术，其工艺流程主要是利用专用的3D打印机，通过计算机将设计好的三维模型切割成一层一层的二维截面，然后逐层堆叠打印材料，最终形成三维实体。

FDM技术在快速成型领域具有广泛的应用，但在实际生产过程中还存在一些问题，本文将对FDM快速成型加工工艺中的问题进行研究，以期能够提高FDM技术的应用效率和成型质量。

二、FDM快速成型加工工艺存在的问题1. 打印精度不高FDM技术在打印过程中容易受到热胀冷缩的影响，导致成品尺寸与设计尺寸存在差异，尤其在大型件的打印过程中更为明显，影响了产品的精度。

材料在堆叠成型中容易出现变形和翘曲现象，进一步影响了打印精度。

2. 表面质量不佳FDM技术在堆叠打印过程中，由于材料温度的影响和层与层之间的连接问题，导致成品表面存在明显的层状纹理和毛刺，降低了产品的外观质量。

3. 加工速度慢FDM技术在实际应用中，由于打印速度受到电机性能和材料熔化速度的限制，导致加工速度较慢，尤其在大型件的打印过程中更为明显，影响了生产效率。

4. 材料选择有限FDM技术在材料选择上存在一定的局限性，一方面受到打印机型号的限制，另一方面受到材料熔化温度的影响，导致无法满足一些特殊性能要求。

5. 设备和成本限制FDM技术的设备价格昂贵，同时耗材成本也相对较高，加之设备维护费用和操作成本，限制了FDM技术的大规模应用，影响了产业的发展。

三、针对FDM快速成型加工工艺问题的解决方法1. 提高打印精度针对FDM技术打印精度不高的问题，可以通过优化打印参数、提高材料的熔化温度和改善材料层间粘结等手段进行改进。

还可以引入先进的自动补偿技术和实时监测技术，提高成品的精度。

2. 改善表面质量针对FDM技术表面质量不佳的问题，可以通过优化打印路径、调整层厚和选择合适的材料等手段进行改进。

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摘要：型精度是快速成型技术在工业应用中的关键问题之一，成也是ＲＰ研究的重点，目前高的成型精度往但
往难以保证．本文介绍了快速成形技术中的熔融沉积成形的发展现状，并着重分析了熔融沉积成形过程中各种因
素对成型精度的影响，并相应制定了对策和解决办法，出了提高成形件精度和表面质量的措施，提对熔融沉积工艺精度改进方面的研究具有参考价值．
ｓａｃｂｔｈｉｈｒｃｓｏｓａｄｏｂｃｅｅｔｐｅｅｔＴｈｓａｒｉｔｏｕｅｈｅｅｏｉｇｓａｕｕｏｏｅｒｈ，ｕｇｐｅｉｉｎｉｈｒｔｅａｈｉｖｄａｒｓｎ．ｉｐｐｅｎｒｄｃｓｔｅｄｖｌｐｎｔｔｓｑｆＦＤＭ，ｎａｓｍｏｅｅｈｓｓｏｎｌｚｎｇｔｅｉｆｕｎｅｏａｉｕｆｆｃｏｓｏｈｒｃｓｏｔｅｉｅｈＯｒａｄｐｙｒｍｐａｉｎａａｙｉｈｎｌｅｃｆｖｏｓｏａｔｒｎｔｅｐｅｉｉｎ，ｈｎｇｖｓｔｅＣＵ — ｒｔｔｒａｕｒｓａｄｐｓｆｒｒｏｔｏｓｗｈｉｈｃｎｉｒｖｈｅｉｉｎａｄｓｒａｅｑａｉｆｒｓａａｅｍｅｓｅｎｕｔｏｗａｄｓｍｅｍｅｈｄｃａｍｐｏｅｔｅｐｒｃｓｏｎｕｆｃｕｔｏｔｎｄｃｎｂｅｌｙｐａｗｉｈｒｆｒｎｅｖｕｏｔｅｒｓａｃｆｉｏｉｇｐｒｃｓｏｎＦＤＭｒｃｓ．ｔｅｅｃａｅｔｈｅｒｈｏｍｐｒｖｎｅｉｉｎｉｅｌｅｐｅｓｏＫｅｏｄｓ：ｒｃｓｏｆｐｒｓｒｐｄｐｔｔｐｎｆｅｅｏｉｏｄｌｙＷｒｐｅｉｉｎｏａ；ａｉｒｏｙｉｇ；ｕｓｄｄｐｓｔｎｍｏｅｉｔｏｉｎｇ
关键词：成型精度；快速成型；熔融沉积成型
中图分类号：Ｈ１Ｔ６文献标识码：Ａ
ＦａｔｒｎｕｔｒｅｓｒｓＩｆｕｎｉｇｔｅＰｒｃｓｏｎＦＤＭｃｏｓａｄＣｏｎｅｍａｕｅｎｅｃｎｈｅｉｉｎｉｌ
ＺＨＡＮＧｎＺＨＯＵｉｎ．ｔ，Ｙｏｇ，ＴａｒｌＸＵｕ－ｕｉＣｈｎｈｉ
（ｃｏｌｆｃａｉｌｎｌｃｃｌＥｇｎｅｎ，ａｃａｇＵｉｒｔ，Ｎｎｈｎ３０１ｈｎ）ＳｈｏｏｈｎｃｄＥｅｔａｎｉｅｒｇＮｎｈｎｎｖｓｙａｃａｇ３０３，ＣｉＭｅａａｉｒｉｅｉａ
ＡｂｔａｔＰｅｉｉｎｏａｔｉｏｅｏｅｋｙｐｉｔｉｎｕｔａｐｌａｉｎｏＰ，ｎｌｏｔｅｐｖｔｆＰｒ— ｓｒｃ：ｒｃｓｏｆｐｒｓｎｆｔｅｏｎｓｎｉｄｓｌｐｉｔｆｓｈｉｒａｃｏＲａｄａｓｈｉｏｅｏＲ
Ｖ１２．ｏ．９Ｎｏ３
Ｓｐ．０ｅｔ２０７
文章编号：０６— ４６２０）３— ２２— １００５（０７００５０４
熔融沉积快速成型工艺成型精度的影响因素及对策
张永，天瑞，春晖周徐
（昌大学机电工程学院，江西南昌３０３）南３０１
（手机外壳ａ１Fra bibliotek一（）ｂ花瓶
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快速成形技术（ａｉｒｔｙｉｇａｄＭａｕａ— ＲｐｄＰｏｐｎｎｎｆｏｔｃ
４％），３这种设备有小巧、格低廉、用材料范价应围广泛、直接制成工业产品的优点，企业设计之可在
中有着广泛的应用．１示是使用ＦＭ成型机制图所Ｄ作的模型照片．
ｔｒｇＲ＆Ｍ）又称快速原型制造技术，继数控ｕｉ，Ｐｎ，是
技术之后制造业的又一次重大革命．能以最快的它速度将设计思想物化为具有一定结构和功能的三维
实体，低成本制作产品原型甚至零件，非常适合当代
市场竞争的需要．因为该技术对促进企业产品创新、缩短新产品开发周期、提高产品竞争力有积极的推动作用，以自问世以来，所已经在制造业、工业设计、文化艺术、筑工程以及医疗卫生等领域得到了广建泛的应用，由此产生了一个新兴的技术领域 … ．并
维普资讯
第２９卷第３期２００７年９月
南昌大学学报・科版工ＪｕｎｆａｃａｇＵｉｅｓｙＥｇｅｒｇ＆Ｔｃｎｌｙｏｒａｏｎｈｎｎｖｒｔ（ｎｉｅｎｌＮｉｎｉｅｈｏｇ）ｏ