单琪深 王春洋 齐航

摘 要：试验采用熔融沉积快速成型（FDM）制造工艺制备了成型件，并研究了不同放置方向（横放、竖放、侧放）和不同光栅角度（0°、15°、30°、45°、90°）这两种因素对同种材料成型试件的机械性能的影响。通过拉伸和弯曲试验，绘制出各试验样件的应力-应变曲线图，并计算得出了相应的弹性模量与抗压、抗拉强度，分析得出拉应力对材料性能的影响要大于切应力。拉伸与弯曲载荷下，侧放的材料表现出的力学性能与整体稳定性要强于竖放与横放。拉伸与弯曲试验均表明采用FDM制造工艺制备的成型件最佳的放置方式和光栅角度为侧放/30°方向。

关键词：熔融沉积;机械性能;放置方向;光栅角度

中图分类号：TH164文献标识码：B

3D打印技术近年来飞速发展，增材制造已经成为我们生活中不可或缺的制造技术，其中FDM（Fused Deposition Modeling）、SLA（Stereo Lithography Apparatus）等最为常见。FDM也因为其成本低廉、软件开源等原因被广泛应用。因此，在如何提高FDM产品性能也是近年来对于3D打印零件研究的热点和难点[1]。现多数以研究分层厚度、成型方向以及光栅间隙等因素[2]对打印零件的影响为主，本文针对打印件放置方式、光栅角度进行研究，采用这两个参数的组合对设计的试件进行试验，并分析其抗拉强度和抗弯强度以及正应力和切应力对拉伸强度的影响因素，得出了最佳的组合参数，以期为今后在实际生产过程中提供参考。

1 实验的原料和方法

1.1 主要原料和设备

聚乳酸（PLA）线材：直径1.75mm，兰博公司;

试样的打印设备：JennyPrinter 2（成型尺寸为230×225×360mm，Jenny公司）桌面型3D打印机;