机械工程学报 ›› 2023, Vol. 59 ›› Issue (23): 331-342.doi: 10.3901/JME.2023.23.331
翟翠红1, 汪建均1, 马义中1, 冯泽彪2, 任晓蕾1, 丁春风1
ZHAI Cuihong1, WANG Jianjun1, MA Yizhong1, FENG Zebiao2, REN Xiaolei1, DING Chunfeng1
摘要: 为了提高熔融沉积成型(Fused deposition modeling, FDM)工艺的生产速度和产品交货速度,需要增加3D打印设备数量或实施分布式本土化生产来扩大产能。因此,提高FDM工艺在批量化生产中的工艺稳定性和生产效率,将成为FDM技术未来广泛应用于工业领域的关键。该研究的目标是通过选择合适的FDM工艺参数设置,实现在较低的打印成本下相同型号或不同型号的3D打印机所打制件质量的一致性。首先,将高斯过程模型与裂区试验设计相结合,研究制件的压缩形变、打印时间和消耗线材的长度与关键工艺参数之间的关系。然后,考虑到工艺过程中的不确定性,利用区间数的距离来度量不同打印机所打制件压缩形变的裂区效应。最后,综合考虑裂区效应和打印成本建立多目标优化方案,获得FDM工艺的最优参数设计值。验证实验的结果说明了所提方法的有效性和可行性。该研究为实现FDM技术的标准化和产业化提供了重要思路。
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