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《工程塑料应用》 2021年第10期
DOI:10.3969/j.issn.1001-3539.2021.10.013
基于正交试验优化PLA的3D打印工艺参数
郑玲1,邓鑫12,焦晓岚1,周依莎1
1.中南林业科技大学材料科学与工程学院,长沙 410004; 2.中南林业科技大学材料表界面科学与技术湖南省重点实验室,长沙 410004 
Optimization of 3D Printing Process Parameters for PLA based on Orthogonal Experiment
Zheng Ling1, Deng Xin12, Jiao Xiaolan1, Zhou Yisha1
1. School of Materials Science and Engineering, Central South University of Forestry and Technology, Changsha 410004, China; 2. Hunan Province Key Laboratory of Materials Surface & lnterfance Science and Technology, Central South University of Forestry and Technology, Changsha 410004, China 
摘要:结合打印头直径、实物尺寸、材料性能等客观因素,研究了壁厚、封闭面厚度、填充率、打印速度和打印头温度对聚乳酸(PLA)制件力学性能的影响。采用5因素3水平设计正交试验来优化3D打印工艺参数,并对实验结果进行了正交试验极差分析,又通过综合评价方差分析方法对PLA制件的综合力学性能进行研究,最后提出了壁厚0.8 mm、封闭面厚度0.6 mm、填充率60%、打印头温度200℃、打印速度60 mm/s最佳参数设定,从而有效地提高了制件的力学性能。 
Abstract:Combining objective factors such as print head diameter, physical size, material properties, etc., the effects of wall thickness, sealing surface thickness, filling rate, printing speed and print head temperature on the mechanical properties of polylactic acid (PLA) parts were studied. The five-factor and three-level design of orthogonal experiments was used to optimize the 3D printing process parameters, and the experimental results were analyzed by the orthogonal experiment range, and the comprehensive mechanical properties of PLA parts were studied through the method of comprehensive evaluation of variance analysis. Finally, the optimal parameter settings for wall thickness 0.8 mm, closed surface thickness 0.6 mm, filling rate 60%, print head temperature 200℃, and printing speed 60 mm/s are proposed to effectively improve the mechanical properties of the parts. 
关键词:3D打印;熔融沉积;力学性能;工艺参数;正交试验 
Keywords:3D printing; fused deposition modeling process; mechanical property; process parameters; orthogonal experiment 
基金:湖南省自然科学基金-省市联合基金项目(2019 JJ60075),材料表界面科学与技术湖南省重点实验室开放课题 
本文引用格式:
郑玲,邓鑫,焦晓岚,等.基于正交试验优化PLA的3D打印工艺参数[J].工程塑料应用,2021,49(10):68-72,80.
Zheng Ling,Deng Xin,Jiao Xiaolan,et al. Optimization of 3D printing process parameters for PLA based on orthogonal experiment[J]. Engineering Plastics Application,2021,49(10 ):68-72,80. 

原文:
 
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