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以下描述了六种增材工艺的拉伸试样和检查部件结构。FDM测试使用Stratasys Fortus 900mc飞机内饰配置和ULTEM 9085™认证材料。构建参数设置为飞机内部认证设置。在构建之后，支架被手动移除。注意，材料性能测试使用了三批经过ULTEM 9085™认证的材料，将材料的差异纳入整体差异性分析中。这是国家航空研究所（NIAR）的一项要求，根据该要求，FDM进行测试，以确定变化并提供材料数据集。还应注意，根据NIAR测试标准，为XY和ZX方向构建了24个拉伸试样。MJF HP 4200打印机，使用机械等级设置构建参数，使用HP的高可重用性PA 12材料生产测试部件（部分回收）。从机器上取下后，对所有测试部件进行喷砂处理，以去除多余的粉末。请注意，由于拉力试验机的“钳口断裂”，5个试样被排除在机械性能试验之外。SLA所有测试部件均在使用Somos Watershed XC材料的3D Systems SLA 7000中生产，使用材料制造商建议的标准构建样式。在构建之后，测试部件被清除掉多余的树脂，并进行30分钟的后固化。请注意，SLA 7000是传统打印机。然而，选择它是因为它有能力运行Watershed XC，一种广泛使用的材料。此外，部件的来源证实，SLA 7000和当代Projet 7000之间的任何差异对测试结果的影响较小（如果有的话）。由于程序错误，机械性能试验使用了18个试样作为XY方向，21个试样作为ZX方向，而不是测试计划中规定的30个试样。然而，在审查后，COV结果在测试的试件上是一致的，因此程序误差可以忽略不计。

SLS的测试使用了3D Systems的烧结2500+HS机器和EOS PA2201材料（部分回收）。使用的构建参数是42瓦设置的参数。 在构建之后，测试部件接受介质喷射，以清除多余的粉末。注意，由于拉伸试验机的“钳口断裂”，三个试样被排除在机械性能试验之外。还应注意的是，烧结2500 PLUS HS是一种传统机器，但部件的来源证实了与当代机器的任何差异对测试结果的影响较小。

FFF Markforged的Onyx热塑性材料用于所有测试部件，这些部件采用Markforged Mark X打印机（此后更名为X7）制造。构建参数包括100微米切片和具有默认设置的三角形填充。在构建之后，手动移除支撑结构。注意，在计划的30个垂直（ZX）方向的测试试样中，仅制作了15个。不支持高、薄部件的垂直构建方向，在审查了15个样本后，取消了余额的生成。另请注意，检查部件有明显的翘曲（卷曲），无法进行测量。为了解决这个问题，将检查部件加热到100℃，然后固定以除去翘曲。按照此程序，检查部件的平整度在0.050英寸以内。使用CLIP Carbon的M1打印机及其RPU 70材料制作测试部件。在建造之后，将所有部件在搅拌的酒精浴中清洁3至5分钟并使其干燥1小时。然后将这些部件在120℃下热后固化4小时。请注意，由于构建区域的大小，水平方向（XY）和检查部分的拉伸试样与M1不兼容。

试验方法：机械性能

机械性能，包括拉伸强度，拉伸模量和断裂伸长（EAB）由第三方实验室根据ASTM D638测试标准进行测试。试样（拉伸试条）为ASTM D638 I型，厚度为0.130英寸。FDM测试在美国制造项目中进行，由RP+M（俄亥俄州雅芳湖）进行。测试方法和程序遵循国家航空研究所（NIAR）国家先进材料和工艺中心（NCAMP）程序。其他增材制造工艺的所有测试均由元素材料技术（加利福尼亚州杜阿尔特）进行。对于每个增材制造流程（参见图16），需要60张试片。其中30个是在水平方向（平面）上建造的，称为“XY”。天平以垂直方向（垂直）建造，并标有“ZX”。为了评估机器之间的差异，一半（15）的XY和ZX试片是在一台机器上制造的，而平衡片是在另一台机器上制造的。每个版本包含五个试片，在两台机器上生成12个版本。每个建筑的布局都是一张中间的试片，四个角各一张。此布局图旨在捕获增材制造机器构建区域内的任何变化。

通过变异系数（COV）评估变异性。当增材制造材料的机械性能显著变化时，它是相对变化的量度，可用于比较。COV计算（下面）是标准偏差与平均值（平均值）的比率。

测试方法：尺寸测量

使用Mitutoyo QV 606 CMM，使用每年校准一次的接触探针和预编程的检查程序进行尺寸检查。检查程序包括对19个特征的43次单独测量。对于每个增材制造流程，在六个构建中生成六个检查部件（图17）。这些构建在两台机器上分开，每台三个。在每个构建中，检查部件位于构建平台的中心并且定向在XY平面中。

研究的目的是评估整个过程构建区域的尺寸精度和精度。因此，测试使用了一个9英寸x 9英寸的检查部件（图18）。由于CLIP M1机器的构建面积明显小于本研究中的其他部分，因此该研究设计元素阻止了CLIP的尺寸检查。

检查部分有三类检查功能：大；小、正；小、负。图18中标记为A，B，C和D的大特征沿X和Y轴在多个位置测量。请注意，对于特征C和D，尺寸分析考虑壁厚，而不是整体尺寸。图19和20显示了这些测量值的位置。

小特征沿着止回件的中心线（X轴）镜像，它们反向具有相同的特征，即正特征（圆柱凸台和矩形支架）和负特征（孔、槽和切口）。小的正面特征位于止回件的左下角。这些标签在图18中标记为E、F、G、H、I和J。为了指示测量轴，每个标签在矩形特征的标签上都附加了“X”或“Y”。小的负面特征位于左上角。这些特征使用与正特征相同的标签约定，并添加了一个主要符号（'）。小特征的测量位置如图21所示。请注意，由于CMM检查例行程序受到阻碍，省略了三个测量值：H、G'X和G'Y。在发现导致触针接触特征F的CMM编程错误后，消除了圆柱形凸台特征H。特征G'太窄，CMM触针无法进入。

本文由独立的3D打印顾问ToddGrimm撰写的，他是一位长期的行业专家。然而，这项研究是针对Stratasys公司进行的。