Integrated Taguchi–gray relational analysis for multi-objective optimization of fused deposition modeling process parameters to balance carbon emissions and ultimate tensile strength

田口-灰色关联分析集成方法可用于熔融沉积成型工艺参数多目标优化以平衡碳排放与极限抗拉强度

中国台湾省彰化师范大学Dyi-Cheng Chen团队发现田口-灰色关联分析集成方法可用于熔融沉积成型工艺参数多目标优化以平衡碳排放与极限抗拉强度。相关论文于2026年7月发表在国际学术期刊《机械工程进展》上。

研究人员优化了熔融沉积成型（FDM）参数，以解决碳排放降低与极限抗拉强度（UTS）之间的权衡问题。采用聚乳酸（PLA）材料，研究人员使用田口L16正交阵列评估了五个因素：层高、喷嘴温度、热床温度、打印速度和填充率。通过方差分析（ANOVA）和响应面法（RSM）确定填充率和层高为最显著的因素。

为解决环境影响与力学性能之间固有的冲突，研究人员采用灰色关联分析（GRA）进行多目标优化。最佳配置（层高0.15 mm、喷嘴温度200°C、热床温度70°C、打印速度50 mm/s、填充率30%）使UTS相比最低排放设定提高18.69%，同时碳排放相比最高强度设定降低15.88%。该框架为实现工业应用中低碳、高效增材制造提供了重要参考。

Advances in Mechanical Engineering

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