响应面法多目标优化FDM工艺ABS-GF参数与力学性能

摘要

采用响应面法（RSM）对熔融沉积成型（FDM）工艺中丙烯腈-丁二烯-苯乙烯共聚物-玻璃纤维（ABS-GF）复合材料的层厚、喷嘴温度、填充率等关键参数进行多目标优化，以提升其拉伸强度与弯曲强度。通过L₁₆（4～5）正交试验筛选主要影响因素，结合Box-Behnken设计建立二次回归模型，分析主效应及交互作用。结果表明：层厚、填充率和喷嘴温度对力学性能影响显著；最优参数组合为层厚0.15 mm、喷嘴温度270℃、填充率70%，此时拉伸强度为32.86 MPa（误差2.13%），弯曲强度为62.94 MPa（误差3.35%）。验证试验证实模型可靠性，研究为ABS-GF复合材料FDM工艺的优化提供依据。

关键词

响应面法 / 熔融沉积成型 / ABS-GF复合材料 / 多目标优化 / 力学性能