王富伟，朱书桓，韦明帝，罗天身

（北方民族大学机电工程学院，宁夏 银川 750021）

3D 打印技术是当前最受关注的先进制造技术之一，被誉为“第三次工业革命”的重要标志。当前3D 打印技术已被广泛应用于工业生产和日常生活的各个方面，如航空航天、生物医疗、汽车工业、教育、文艺创作及家庭娱乐等，人们的工作和生活方式正因3D 打印技术而发生改变。

熔融沉积技术是当前主流的桌面级3D 打印技术，由于其操作便捷和原理简单而备受推崇。然而，熔融沉积3D 打印PLA 材料存在强度不足的问题[1]，多数情况下只能用于观赏和功能验证。关于3D 打印构件的强度问题，学者们开展了较多的研究，如姜鑫等通过压缩实验研究了3D 打印碳纤维增强陶瓷基复合材料力学性能[2]，王鹤通过拉伸、压缩、弯曲实验研究了短碳纤维增强3D 打印用光敏树脂及力学性能[3]。

本文通过实验方法，研究特定填充率和填充形式时3D打印PLA杆件的材料力学性能，分析杆件在拉伸和压缩情况下其载荷-变形、应力应变变化情况，得出3D 打印杆件的拉伸、压缩强度极限。

一、实验设计

（一）3D 打印试件制备

在Pro/E 三维建模软件中设计拉伸和压缩试件模型，导出为stl 格式，导入切片软件，进行切片处理及打印属性设置，利用桌面3D 打印机进行模型打印，如图1 所示。

图1 拉压杆件的3D 打印过程

试件填充率均为15%，填充形式为方形网格填充；拉伸试件直径为10mm，标距长度分别为70mm、80mm 和90mm；压缩试件的直径为15mm，长度为25mm。

（二）拉伸压缩实验过程

使用力学万能试验机对上述试件进行拉伸和压缩实验。……