FDM 3D打印：个人/桌面经济型打印机的100%填充零件表面粗糙度与尺寸精度综合分析

本研究论文深入探讨了表面粗糙度质量和尺寸精度在个人或桌面经济型Fused Deposition Modeling (FDM) 3D打印技术中的重要性，特别是针对100%填充密度零件的制造。作者Mohammad S. Alsoufi和Abdulrhman E. Elsayed，来自麦加乌姆阿勒卡里大学工程与伊斯兰建筑学院的机械工程系，选择了两种常见的热塑性长丝材料——PLA（聚乳酸）和其改良版本PLA+，以及ABS（丙烯腈-丁二烯-苯乙烯共聚物）和ABS+，进行实验。 FDM技术由于其经济实惠和易于操作，在个人及小型工作室中被广泛应用。研究的焦点是通过比较这些材料在不同的打印参数，如喷嘴直径（0.3毫米）、层高（0.1毫米）、喷嘴温度（220°C）和打印速度（30毫米/秒）下的表现，来评估它们对表面粗糙度的影响。在打印完成后，所有零件都被自然冷却至少3小时，然后在10毫米扫描轮廓和90°测量方向（垂直于构建方向）上进行了详细的表面特性测试。 实验结果显示，PLA+材料展现出优秀的表面性能，其表面粗糙度较低，尺寸精度更高。相比之下，ABS材料则显示出较高的表面粗糙度、波纹度，可能影响其整体性能。PLA和ABS+同样表现良好，但在特定应用中，PLA+可能是更优的选择。这项研究为选择合适的材料和优化3D打印参数，以提升个人或桌面FDM打印机制造零件的表面质量和尺寸精度提供了有价值的参考依据。 文章发表在《材料科学与应用》期刊，2018年9月期，卷9，第11-40页，ISSN在线2153-1188，ISSN打印2153-117X，DOI：10.4236/msa.2018.91002。对于那些寻求在低成本3D打印环境中提高零件质量的工程师和技术爱好者来说，这篇研究提供了实用的指导，尤其是在需要精细表面处理的应用领域。