巢海远，刘 景，童 晶，张 霞

（河海大学物联网工程学院，常州213022）

一种提高FDM三维打印系统成型效率的算法❋

巢海远，刘 景，童 晶，张 霞

（河海大学物联网工程学院，常州213022）

目前，FDM三维打印系统制件加工时间比较长，成型效率较低。在权衡加工时间和加工精度的前提下，从切片层厚和层扫描速度控制的角度，提出了一种基于面积变化率的自适应切片层厚控制和基于周长变化率的自适应层扫描速度控制相结合的算法。首先通过二维轮廓面积变化情况计算每层切片数据的层厚值；然后用获得的层厚数据对模型进行切片，得到每层可打印的真实轮廓；最后计算每层二维多边形轮廓的周长，并根据周长的变化情况确定该层合适的扫描速度。实际打印测试结果表明，该算法可以有效降低打印时间，提高成型效率，验证了算法的有效性。

三维打印；切片层厚；扫描速度；成型效率

1 引 言

FDM（Fused Deposition Modeling）三维打印技术源于快速成形技术（Rapid Prototyping），采用离散／堆积原理［1］，在计算机控制下将三维模型直接制造成三维实体。其基本原理是加热喷头在计算机控制下，将热塑性聚合物材料加热熔化，使其在熔融状态下从喷嘴挤出，靠高温挤出丝材的自粘结性逐层堆积成型。整个制造过程中喷头会根据零件的界面轮廓信息，作X—Y平面运动和Z方向的运动，快速冷却后形成界面轮廓。一层成型完成后，喷头沿Z方向上升一个层厚高度，用同样的方法制造下一层面并与前一个层面熔结在一起，如此循环，直至完成整个模型实体的制造。……