本发明涉及一种优化砂型3D打印参数的方法,包括以下步骤:步骤S1:使用多组工艺参数进行实验设计,采用3D打印技术制备相应的砂型试样;步骤S2:对3D打印得到的砂型进行抗拉强度及发气量的测量,获取所需要的数据;步骤S3:进行回归方差分析,得到回归模型,建立砂型抗拉强度、发气量与各工艺参数间的非线性映射关系,构建抗拉强度及发气量的中心复合设计模型;步骤S4:根据回归模型获得在多因素条件下的最佳实验组合,改变工艺参数的值对打印砂型的抗拉强度及发气量进行验证实验。该方法有利于快速确定适合砂型3D打印的打印参数,在优化工艺条件的同时提升成型件性能

本发明采用的技术方案是：一种优化砂型3D打印参数的方法，包括以下步骤：

步骤S1：使用多组工艺参数进行实验设计，采用3D打印技术制备相应的砂型试样；

步骤S2：对3D打印得到的砂型进行抗拉强度及发气量的测量，获取所需要的数据；

步骤S3：进行回归方差分析，得到回归模型，建立砂型抗拉强度、发气量与各工艺参数间的非线性映射关系，并构建抗拉强度及发气量的中心复合实验；

步骤S4：根据回归模型获得在多因素条件下的最佳实验组合，改变工艺参数的值对打印砂型的抗拉强度及发气量进行验证实验。

三维粉末粘接技术是一种粉末叠层成形法，是一种重要的增材制造技术。该技术将打印图形切片为层，每一层通过软件控制厚度，生成切片文件(SLI)，然后将其加载到3D打印机中，由机器引导构建零件的运动，逐步打印成形。相比于传统的砂型铸造其具有个性化强、成本消耗低、效率高等优势。3D打印技术与传统铸造工艺相结合，加快了航空航天、柴油发动机等领域关键零件的开发与制造。

抗拉强度、发气量是砂型3D打印质量重要的评估指标。抗拉强度是表征3D打印砂型质量的直接手段，读取抗拉强度就可识别成型件是否能够达标，抗拉强度值也决定了在之后的浇注过程中是否会产生裂纹、开裂。发气量是指砂型受热排出的气体，发气量过高容易在铸件内形成气孔。所以，研究打印机参数的设置，找到最合适的打印机参数对设计至关重要，不仅能够提高砂模的机械和物理性能，更是能在浇注后对铸件的表面质量及性能产生影响。

发明人：何福善 谢文煊福州大学（Fuzhou University），简称福大，位于福建省福州市，创建于1958年，是国家“双一流”建设高校，国家“211工程”建设高校，国家教育部、国家国防科技工业局与福建省人民政府共建高校，福建省三所重点建设的高水平大学之一，福建省一流大学建设高校，入选国家建设高水平大学公派研究生项目、教育部首批“卓越工程师教育培养计划”高校、新工科研究与实践项目、数据中国“百校工程”项目、国家“111计划”、“高校国际化示范学院推进计划”、国家级大学生创新创业训练计划、全国首批深化创新创业教育改革示范高校、中国政府奖学金来华留学生接收院校、全国专业学位研究生教育综合改革试点单位、国家集成电路人才培养基地、首批高等学校科技成果转化和技术转移基地、高校国家知识产权信息服务中心。

与现有技术相比，本发明具有以下有益效果：提供了一种优化砂型3D打印参数的方法，该方法考虑了不同工艺参数之间的交互作用，可以在多因素条件下找到最佳的实验组合，从而提升打印砂型的综合性能。与传统方法相比，本方法具有精度高、实验次数少、成本低等优点，进而为提高铸件综合性能提供指导。

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