Оптимизация параметров процесса FDM для растягивающих свойств образцов из полимолочной кислоты методом планирования эксперимента по Тагучи

Плавленная послойная аддитивная технология (FDM) является наиболее распространённым методом аддитивного производства полимеров и расширяет область применения в различных инженерных задачах благодаря способности легко изготавливать сложные детали. Механические свойства 3D-печатных изделий существенно зависят от правильного подбора параметров процесса. В этом исследовании изучалось влияние трёх важных параметров процесса — плотности заполнения, скорости печати и толщины слоя — на растягивающие (тематические) свойства образцов из полимолочной кислоты (PLA). Метод планирования эксперимента по Тагучи был применён для сокращения числа экспериментов и поиска оптимальных параметров для максимальных механических характеристик, минимального веса и минимального времени печати. Экспериментальные результаты показали, что оптимальными параметрами процесса для модуля упругости и предела прочности при растяжении являются плотность заполнения 80%, скорость печати 40 мм/с и толщина слоя 0,1 мм, тогда как для относительного удлинения при разрыве оптимальными оказались плотность заполнения 80%, скорость печати 40 мм/с и толщина слоя 0,2 мм. Наконец, оценивалась точность метода Тагучи для предсказания механических свойств образцов, напечатанных методом FDM.