兵器装备工程学报

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稿件标题: 基于材料非完全凝固状态3D打印阶梯效应修补策略研究
稿件作者: 孙梓轩1,王叶松1,2,李飞龙1,陈银娟1,张春燕1
DOI: 10.11809/bqzbgcxb2025.02.037
科学编辑: 杨继森 博士(重庆理工大学 教授、博导)
栏目名称: 机械制造与检测技术
关键词: FDM;打印参数;3D打印;阶梯效应;非完全凝固状态
文章摘要: 在熔融沉积(FDM)3D打印过程中,受到2.5D逐层制造工艺的限制,打印斜面/曲面时常常会出现阶梯效应。其中,倾斜切片无支撑打印中支撑斜面构建过程中,也会出现阶梯效应,导致层间附着强度下降,从而对打印件的力学性能产生不良影响。针对这一问题,本文提出了一种策略,通过研究直线型和弧线型轮廓对阶梯结构的影响规律,充分修补阶梯效应。该策略基于打印材料在流动性和非完全凝固状态下的特性,对阶梯效应的间隙进行修补。此外,还深入探讨了打印层高、打印速度、挤出速度、打印温度等参数对材料流动性的影响,以有效填补阶梯结构中的打印材料缺失。以聚乳酸(PLA)打印为例,通过相同情况的对比实验证明了所提策略的有效性。结果表明,在打印温度210 ℃,环境温度40 ℃,打印层高0.1 mm,打印速度60 mm/s的工艺条件下,阶梯效应最高修补率达到98%,且表面质量更佳。
引用本文格式: 孙梓轩,王叶松,李飞龙,等.基于材料非完全凝固状态3D打印阶梯效应修补策略研究[J].兵器装备工程学报,2025,46(2):294-302.
SUN Zixuan, WANG Yesong, LI Feilong, et al.A study of 3D printing step effect repair strategies based on the incompletely solidified state of materials[J].Journal of Ordnance Equipment Engineering,2025,46(2):294-302.
刊期名称: 2025年02期
出版时间: 2025年2月
收稿日期: 2024-05-21
修回日期: 2024-09-25
录用日期: 2024-10-28
上线时间: 2025年2月28日
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