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FDM3D打印件翘曲变形的工艺分析与优化
1.引言
3D打印技术是近年来快速发展的一种新型制造技术，其具有无模具、定制化生产、快速制造等优势，因此得到了广泛的应用。在3D打印过程中，FDM（熔融沉积成型）技术是其中最常见的一种技术。但是，在FDM3D打印过程中，由于材料受热时存在热膨胀的现象，因此制造出的部件会产生翘曲和变形的问题，降低了制造的精度和质量。本文将针对FDM3D打印件翘曲变形问题进行工艺分析和优化，以提高制造精度和质量。
2.FDM3D打印件翘曲变形原因
在FDM3D打印过程中，材料首先会被加热，然后被挤出到打印平台上形成一个层次。当打印平台的温度低于材料的玻璃转化温度时，打印件就容易产生翘曲和变形。主要原因如下：
（1）材料受热后会热膨胀，如果无法及时降温，则会造成打印件的变形和翘曲；
（2）打印件与打印床之间存在的粘附力不足，同样也会导致打印件的变形和翘曲；
（3）FDM3D打印技术中使用的材料本身就可能存在翘曲的问题。
3.FDM3D打印件翘曲变形优化方法
为了解决FDM3D打印件翘曲变形的问题，在选择材料、设计模型和打印过程中应该遵循以下原则：
（1）选择合适的打印底板：采用加热可调节温度和表面可粘附的打印底板，能够让打印件更好地粘附在打印底板上，降低打印件变形和翘曲的风险；
（2）打印前预热打印床：利用平面度校正功能，对打印底板进行热校准，更好的平衡打印床的温度分布，控制打印床与打印件的粘附力；
（3）设计加强支撑结构：在设计模型时，应加入加强支撑结构，增强整个打印件的稳定性，减少变形和翘曲的发生；
（4）调整打印参数：调整打印速度、温度等参数，或者通过添加其他材料、提高材料密度等方法来改善材料缺陷。
4.结论
针对FDM3D打印件翘曲变形问题，通过选择合适的打印底板、改善打印参数、设计加强支撑结构等方法，可以有效减少和避免打印件变形和翘曲，确保制造精度和质量。但是这些方法仍未能从根本上解决材料热膨胀和收缩导致的变形和翘曲问题。因此，需要进一步的研究提高FDM3D打印技术的制造精度和质量。