3D打印零件变形分析

三维打印技术又称增材制造技术(Additive Manufacturing,简称AM),简称3D打印,其依据三维CAD设计数据,采用离散材料(液体、粉末、丝、片、板、块等)逐层累加制造物体。它改变了以往传统"去除材料"的机械加工方法,利用3D打印技术能够实现产品CAD模型的快速实物化,是一种全新概念的、数字化的新型快速制造技术,是"中国制造2025"目标的重要技术之一。其基本原理是"数字模型,分层制造,逐层累加",可以快速、精确地将设计师的设计由三维数字模型转化为二维片层信息并逐层叠加直至形成三维实体,可以最大限度地满足每个消费者个性化需求,对于结构特别复杂、加工难度大、无需批量化的零部件,3D打印具有强大竞争优势。在各种增材制造工艺中,熔融沉积快速成型技术(Fused Deposition Modeling,简称FDM)因其具有操作容易、运行稳定和系统安全可靠等优点,得到飞速发展,是目前国内外应用最为广泛的技术之一,也是发展最快普及级商业化3D打印技术。而随着现代工业水平的提高,工业生产中对复杂零件的要求越来越高。为了满足高精度机械零件的装配使用和日益提高的机械性能,对于机械零件的制备提出了更高的要求:部件结构简化、质量轻质化、成型快速化、材料利用高效化等,这促使FDM工艺进一步发展。但FDM零件成型质量不稳定、零件产生表面精度的下降、形态弯曲变形、分层断裂等不良现象以至于达不到设计标准和使用要求,限制FDM工艺的进一步发展。