郑玲，邓鑫，2，焦晓岚，周依莎

(1.中南林业科技大学材料科学与工程学院，长沙 410004；2.中南林业科技大学材料表界面科学与技术湖南省重点实验室，长沙 410004)

熔融沉积成型技术(FDM)在3D打印技术中应用广泛，其原理是通过高温将材料加热熔化至熔融态，参考分层数据，根据这些数据来控制打印喷头挤出，待产品冷却固化，再层层堆叠，由此形成打印产品[1–2]。FDM 因其操作简单、材料种类广泛、制造成本低、无毒环保，目前已被较多领域接受，具有广泛的应用前景。

与注塑零件相比，FDM 印刷零件的功能性应用由于其较低的力学性能而受到影响[3–4]。为了优化工艺参数，S.H.Ahn 等[5]比较了FDM 印刷部件和注射成型部件的拉伸强度和压缩强度，发现通过优化FDM 工艺中气隙和光栅取向等参数，可以有效提高成型零件的强度和质量。F.Rayegani 等[6]使用数据处理分组方法(GMDH)来建模以对FDM工艺参数进行预测和优化。认为影响强度的最重要参数是气隙，并表明负气隙可以显著地提高拉伸强度。M.Dawoud 等[7]通过优化气隙和光栅取向参数提高3D打印零件的力学性能。通过利用负栅格间隙和45°光栅角，高密度零件的力学性能显著提高。相关的研究结果显示，采用FDM 工艺方法印制的试件，其强度、硬度、模量、附着力和收缩率等都存在不同的各向特性，同时容易对试件产生蠕变效应[8–9]，因此对FDM 工艺参数进行优化具有重要意义。

聚乳酸(PLA)材料生物降解性良好，在FDM工艺中应用广泛。笔者以PLA 为3D打印原料，选择合适的工艺参数，包括壁厚(边缘宽度)、封闭面厚度、填充率、打印头温度和打印速度，设计正交试验，选取合适的工艺参数，对冲击和拉伸试验进行数据分析，获得最佳工艺参数，进而对PLA 制件进行优化[10–13]。……