周倩，张文平，李庆

[摘 要] 基于熔融沉挤出型（FDM）工艺，研究了分层、填充密度、壁厚/底层/顶层厚度对模型临界支撑角的影响。通过合理设定临界支撑角的数值，可以减少支撑，节省材料，提高打印速度。对于实验用PLA材料，打印速度取50mm/s、打印温度取210℃时，实验得到的临界支撑角最大值为30°，当分层厚度0.1mm、填充密度15%、壁厚1.2mm时，临界支撑角最小。

[关 键 词] 熔融沉积成型工艺；工艺参数；临界支撑角

[中图分类号] TP334.8 [文献标志码] A [文章编号] 2096-0603（2018）06-0086-02

3D打印技术是由产品的三维CAD模型数据直接驱动，组装（堆积）材料单元而制造出任意复杂且具有使用功能的零件的科学技术[1-2]。3D打印技术涵盖了众多工艺，其中，FDM技术不采用激光器，设备运营维护成本低，成型材料范围光，材料成本低。FDM熔融沉积成型3D打印机在工业和教育领域得到了广泛使用，是保有量最多的3D打印设备。

影响熔融挤出成型（FDM）工艺临界支撑角的工艺因素很多，包括层厚、壁厚、打印温度、打印速度等工艺参数，本文主要研究分层、填充密度、壁厚/底层/顶层厚度的影响。本文设计了如图1所示的模型来研究不同工艺条件下可以不加支撑的最小角度，相邻面之间的夹角均为5°。

一、实验设计

（一）实验材料及设备

实验采用的材料及设备如下：（1）实验用丝材选用PLA，生产厂家为深圳市佳内特数码有限公司。（2）FDM桌面3D打印机型号：3DP-240，最大成型尺寸240*160*190mm，制造商为西安交通大学（陕西恒通智能机器有限公司）。

（二）试样制备

运用正交实验法，研究分层厚度、填充密度、壁厚等因素对最小支撑角的影响。……