37、3D打印与电火花加工的工艺优化研究

3D打印与电火花加工的工艺优化研究

在现代制造业中，3D打印和电火花加工等先进制造技术正发挥着越来越重要的作用。本文将深入探讨3D打印中ABS材料的工艺参数优化，以及镍基高温合金Inconel 718的电火花线切割加工（WEDM）工艺优化。

3D打印ABS材料工艺参数优化

1. 3D打印技术概述

增材制造是近年来制造复杂零件的有前途的技术，广泛应用于航空航天、汽车、海洋、牙科和生物医学等不同工业领域。传统技术由于存在磨损、振动等问题，难以生产高精度产品，而增材制造则无需考虑冷却液、切削液等金属加工过程。3D打印是增材制造的一种方法，通过计算机控制，以逐层累加的方式制造3D物品。

3D打印概念自1970年开始发展，早期受限较多，后来引入了快速成型（RP）概念，根据材料类型有立体光刻、激光烧结等。在RP过程中，理解工艺参数对获得优质产品至关重要，例如层厚度对产品质量有重要影响。选择性激光烧结（SLS）利用CO₂激光成功实现3D物品打印，在SLS技术中，收缩余量因子是影响3D打印零件精度的重要参数之一。此外，层取向对3D打印制品的机械性能也起着关键作用，0度层取向打印的制品强度优于其他层取向。

2. 实验材料与方法

• 材料 ：丙烯腈 - 丁二烯 - 苯乙烯（ABS）是一种不透明的热塑性和无定形聚合物。热塑性材料在一定温度下会变成液体，可加热、冷却和再加热而无显著降解，便于注塑成型和回收；而热固性材料加热一次后会发生不可逆的化学变化，难以回收。
• 输入参数 ：实验中变化的输入参数包括层厚度、填充密度和打印速度，这