工艺与检测Technology and Test
2017年第11期
FDM工艺参数对制件表面质量的影响分析与实验研究梁松松张弓の侯至丞王卫军王建李均顾星韩彰秀（①广州中国科学院先进技术研究所，广东广州511458；②深圳先进技术研究院，广东深圳518005；
③深圳市中科德客智能科技有限公司，广东深圳518005)
摘要：为了提高FDM工艺下的制件表面质量，通过分析分层高度、打印头的移动速度、喷嘴挤出速度等工艺参
数，得到阶梯表面误差与分层高度之间的关系。建立丝宽补偿模型，得到打印制件表面成型质量的评价因子。通过实验研究，验证阶梯表面误差与分层高度和角度之间的关系，以及不同分层高度下，打印头移动速度和喷嘴挤出速度与表面质量之间的关系。可知当分层高度为0.1mm，打印头移动速度为 33mm/s，喷嘴挤出速度为29.2mm/s时，制件表面质量可达6.4μm，具有一定的实际应用价值。
关键词：熔融沉积；3D打印；工艺参数；误差；表面质量
中图分类号：TH16
文献标识码：A
DOI:10.19287/j.cnki.10052402.2017.11.021
Analysis and experimental study on the influence of FDM process parameters on
the surface quality of parts
LIANG Songsong, ZHANG Gong, HOU Zhicheng, WANG Weijun,WANG Jian, LI Jun,
GUXing,HAN Zhangxiu
(①Guangzhou Institute of Advanced Technology, Chinese Academy of Sciences, Guangzhou 511458, CHN;
②Shenzhen Institutes of Advanced Technology, Shenzhen 518055,CHN;
③Shenzhen CAS Derui Intelligent Technology Co., Lid, Shenzhen 518055,CHN)
Abstract: To improve the surface quality of parts under FDM process, the relationship between the ladder surface
error and the layer height is obtained by analyzing process parameters such as the height of the layer, the moving speed of the print head and the nozzle extrusion speed. The silk width compensation model is established to obtain the evaluation factor of the surface forming quality of the printed parts. Through the experimental study, the relationship between the ladder surface error and the height and angle of layer is verified, and the relationship between the moving speed of the print head, the extrusion speed of the nozzle and the surface quality at different layer heights is put forward. Results show that when the layer height is 0. 1 mm, the moving speed of the printing head is 33 mm/s and the nozzle extrusion speed is 29. 2mm/s, the surface quality of the parts will reach 6. 4 μm, the proposed parameters have certain practical application value.
Keywords:fused deposition;3D printer; process parameters; error;surface quality
熔融沉积成型FDM（fuseddepositionmodeling）基于逐层挤压叠加成型，由于成本低，打印材料广泛，在 3D打印技术中应用最广泛(1)，是一种绿色制造方法，也是现代制造技术发展的趋势(2)。由于成型过程在层与层之间形成“阶梯效应”，影响打印制件的表面质
量，造成的误差分为原理性误差、成型过程误差、后处理误差三部分[3。然而，在成型原理性误差和成型过程误差中，影响打印制件表面质量的工艺参数是分层高度和挤出倍率。
许多学者为此进行很多研究，如Mohd[4]等研究打
*广东省引进创新创业团队专项（2014ZT05G132）；深圳市海外高层次人才资金（KQTD2015033117354154）；广东省重大专项（2014B01032001
91)；广州市南沙区技术开发项目（2015KF031)；深
2015B010919002）：广州市科学研究（201607010041）：广州市重大专项（2016040
圳市科技计划基础研究项目（JCYJ20160429185023794） 110
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