基于FDM技术的薄壁空腔结构路径规划研究

来源：机床与液压杂志2025年第11期北京时间：

作者：杨洪刚，陈俊伟，张英龙

单位：上海电机学院机械学院；上海电机学院机械学院；上海电机学院机械学院

摘要：针对薄壁空腔结构3D打印过程中出现的拉丝、路径重叠和自相交等问题进行研究，提出一种3D打印路径混合填充算法，以提高打印性能。以涡轮作为薄壁空腔结构代表，对涡轮主体，使用费马螺旋线圆滑衔接填充算法进行路径规划，以减少由于主体部分存在较大的空腔结构而导致的空行程，提高打印效率，降低“拉丝”现象；对涡轮叶片，采用并行覆盖单通道填充算法，以解决薄壁结构所造成的路径重叠和自相交问题，有效避免涡轮叶片可能出现的欠填或过填现象。实验结果表明，与传统算法填充路径相比，采用混合填充算法进行路径规划，涡轮打印喷头启停次数减少12.64%，打印时间缩短14.36%，打印路径总长度降低14.28%。

关键词：3D打印;熔融沉积;路径规划;薄壁空腔