基于灰色关联分析的FDM工艺参数与制件精度关系研究

采用L16(45)正交试验设计,对工艺参数(打印层厚、热床温度、打印温度、填充速度、填充路径图案)不同的16组熔融沉积成形(FDM)3D打印聚乳酸(PLA)制件X,Y,Z三个方向成型精度进行了检测和分析,确定了各因素对制件每个方向成型精度的影响显著性和最佳工艺组合,并在此基础上利用灰色关联分析法和极差计算,建立了制件尺寸精度多目标优化模型,得到制件尺寸精度综合最优的工艺参数组合为打印层厚0.15 mm,热床温度55℃,打印温度220℃,填充速度45 mm/s以及同心圆的填充方式。最后对所建立模型进行试验验证,结果表明该模型可靠性高,可为FDM 3D打印制件成型精度提升和工艺优化提供参考。