3D打印耗材质量直接影响打印制件性能。在生产过程中受到生产工艺波动的影响,耗材线径会发生波动。为提高打印耗材线径稳定性,本文通过实验加模拟的方法,分析研究了利用单螺杆挤出机和带有熔体齿轮泵辅助挤出设备生产FDM打印耗材时的影响因素。课题的主要研究成果如下:(1)构建了带有可调温定径模头以及牵引部分的新型单螺杆挤出模型。模拟中考虑挤出胀大、壁面滑移对耗材线径的影响,研究了生产工艺因素对耗材线径的影响规律。研究发现挤出机机筒温度、螺杆转速、牵引速度、定径模头温度是影响耗材线径的主要因素。研究得到了在不同挤出工艺条件下,挤出1.75mm线径耗材时,螺杆转速与牵引速度之间的联动模型。通过实验方法对模拟结果进行了验证。(2)在前人研究的基础上构建了带有可调温定径模头以及牵引部分的新型熔体齿轮泵模型。同上,模拟中分析了在挤出胀大、壁面滑移因素影响下,挤出工艺对耗材线径的影响。研究发现使用定径模头能够有效提高耗材线径稳定性。同时,发现熔体齿轮泵温度、定径模头温度、牵引速度、熔体齿轮泵转速是影响耗材线径的主要因素。通过模拟方法得到了在不同工艺条件下,熔体齿轮泵转速与牵引速度之间的联动模型。并通过实验方法对熔体齿轮泵辅助挤出对耗材线径的影响进行了研究。(3)搭建完成小型耗材生产装置,以PLC为控制核心实现对该生产装置的控制。网络模块将采集的数据发送到用户端,从而实现对耗材生产过程的远程监控。(4)通过利用3D打印机打印试样,研究了打印参数对聚乳酸打印试样拉伸性能的影响。结果表明,提高填充密度、打印壁厚能够提高试样的拉伸强度;试样拉伸强度随打印层高的增加而降低;聚乳酸打印耗材打印温度在210～220℃范围内获得的试件拉伸性能最好。