4、3D打印折纸结构与离心铸造Al - 6061管的研究

3D打印折纸结构与离心铸造Al - 6061管的研究

3D打印折纸结构研究

在制造应用中，常通过参数优化来权衡零件质量。以往大多研究聚焦于单一材料（如PLA、ABS和尼龙）的工艺参数优化。例如，Lanzotti等人研究了层厚、光栅角度和外壳数量对3D打印PLA零件刚性的影响，发现光栅角度接近90°时刚性降低，较小层厚能获得更高刚性。Huang等人建立了FDM打印零件的弹性应力、应变和模量分析模型，指出拉伸强度随光栅角度增大而降低，在70° - 90°光栅角度时拉伸强度最低。

如今，动态折纸研究成为热点，它能将薄板转化为3D结构且无需外部工具。折纸结构可结合柔性和相对刚性材料制作，柔性材料用于接头，刚性材料用于面板。FFF工艺可处理多种材料，因此可用于折纸结构的制造。本研究探索了使用FFF工艺制造折纸结构，采用PLA和TPU分别制造刚性和柔性部分。在制造前，分析了四种不同类型接头的强度，根据强度标准选择工艺参数和接头设计。

实验细节

• 材料 ：选用TPU和PLA两种材料。TPU更具柔性，用于接头；PLA相对刚性，用于面板。
• 打印方法 ：增材制造（AM）没有专门用于连接两种不同材料的工具，如今可通过材料间的重叠来连接不同材料。在实体建模时，设定两种不同材料重叠0.3mm，TPU用于柔性接头，PLA用于刚性面板。
• 初步实验 ：对TPU和PLA两种不同材料的连接进行了初步实验。将TPU置于PLA之间以提供接头柔性。实验发现，虽能实现两种不同材料的连接，但强度较差。FFF工艺没有专门连接不同材料