基于砂支撑FDM 3D打印的堆砂规律研究

将颗粒(后面统称砂粒)作为3D打印的支撑材料,避免了传统3轴FDM中因去除支撑而损伤工件的后果。为了归纳出该新型FDM 3D打印技术中的堆砂规律,首先采用Plackett-Burman设计物理实验,选取漏斗孔径X_(1)、漏斗高度X_(2)、漏斗水平移动速度X_(3)以及玻璃砂尺寸X_(4)为参数,研究了砂粒的堆积角规律,其次通过DEM仿真分析了不同漏斗孔径下的砂粒的聚集程度变化。结果表明,参数X_(1)和X_(3)显著影响堆积角,且影响为负效应。随着漏斗孔径的增大,砂粒聚集程度提高。因此在砂作支撑的FDM 3D打印中,增大漏斗孔径可以达到抑制砂道堆积角,提高砂粒堆积聚集性的效果,从而提高工件成型质量。