改性聚丙烯熔融沉积快速成形工艺优化与应用

本文主要探讨了熔融沉积快速成形(Rapid Prototyping, FDM)工艺在1999年的应用和控制研究，以一种自主研发的改性聚丙烯作为成型材料。作者针对该材料进行了深入研究，重点分析了工艺中的关键参数，包括喷嘴温度、材料性能、分层厚度、填充速度、出丝速度、填充偏置以及网络间距等。通过实验分析，作者提出了一系列措施来提升FDM工艺下的成形精度和表面质量，从而获得了满意的成型效果。 快速成形技术作为一种新兴的制造工艺，自20世纪80年代末在美国兴起以来，以其离散堆积的思想、结合激光、CAD（计算机辅助设计）、数控技术和新材料等多学科的优势，实现了从概念设计到实体模型制造的高效集成。FDM作为其中的一种方法，通过逐层堆积材料形成三维模型，与传统加工方法形成了鲜明对比。 实验部分采用了M-RPMS多功能快速成形机，这是一种由清华大学激光快速成形中心提供的设备，使用的材料是改性的聚丙烯。实体模型的造型是在计算机上通过AUTOCAD R14软件完成的，通过基本的立方体、圆柱体、锥体和环体等几何体，运用布尔运算构建所需的复杂形状。形成的几何模型具有精确的三维信息，能够直接转换为STL文件用于后续的成形过程。 这项研究不仅为新成形材料在FDM工艺中的开发提供了重要参考，还为优化工艺参数控制提供了实用策略。实验方法的研究对于理解FDM工艺的一般规律具有重要意义，有助于推动该领域技术的进一步发展。此外，这项工作还得到了福建省自然科学基金的支持，表明其在学术研究领域的价值和影响力。本文为快速成形技术尤其是FDM在实际应用中的工艺改进和材料选择提供了宝贵的实践经验。