三维打印技术新型FDM联机构架，零件强度显著提高

2020-09-19 10:37:46每日科技网

　　三维打印技术作为一种先进的零件制造方法，被业界定义为解决零件定制的方法之一。但是，3D打印零件由于Z轴材料层间粘结较弱，其力学性能往往随加载方向或轴向而变化，其强度不足以满足需要抗应力的工业或生产应用。最近，一支由六位国际科学家组成的团队开发了用于聚合物零件多轴非平面3D打印的新型FDM计算框架，以提高零件的应力强度。

　　新型FDM联机构架，零件强度显著提高。

　　由框架产生的弯曲层可视图像。

　　研究者将模型分解为弯曲的层状结构，并计算出控制场，从中提取各个工作控制面，并让工程师用它模拟受载时的应力分布。然后，根据操纵场、外伸悬挑和桥梁的支承结构，生成弯曲层，并用每个曲面上最弱的轴向对刀具路径，从而使各向强度化。

　　新型FDM联机构架，零件强度显著提高。

　　这种新型框架可用于5轴FMD机上的3D打印。

　　研究人员利用FFF装置打印出一套样机，并在实验室中对其进行拉伸和压缩试验。该新技术打印出的原型强度比传统平面3D打印机提高了1.42-6.35倍，被研究者评价为“令人振奋的结果”。

　　现在，有许多方法可以改进聚合物部件的力学性能，例如热处理和化学处理，填充物，甚至重新设计部件的几何形状等。但是，研究小组的优点是增强了3D打印的强度，这对推动3D打印在工业和生产领域的应用具有重要意义。