糖尿病足是一种高发的糖尿病并发症,患者足部神经病变和血液不流畅,导致足部局部受力过大,进而引发溃烂,严重时患者需截肢。通过穿戴糖尿病足鞋垫可有效预防糖尿病足的发生,使溃疡的复发几率降低60%-85%。然而,现有糖尿病足鞋垫的制造成本较高,是糖尿病足鞋垫的推广普及的重要阻力。而熔融沉积成形技术(FDM)以其快捷和低成本的特点为解决上述问题提供了一种新思路。针对于糖尿病足鞋垫材料柔性低模量的性能需求,本研究采用低成本FDM打印方式和柔性热塑性聚氨酯(TPU)材料,研究了TPU丝材的FDM工艺参数与其成型试样机械性能的关联。以试样的压缩弹性模量、回弹率以及收缩率作为评价指标,对FDM工艺参数(打印温度、分层厚度、打印速度、打印路径角度以及填充率)进行研究,并通过三因素水平正交试验探究打印温度、分层厚度以及打印速度对试样压缩性能的影响,优化得出压缩模量较低的三种工艺参数的最佳组合。结果表明,压缩弹性模量随着分层厚度的增加而减小,且当分层厚度大于0.2mm后,压缩弹性模量的减小趋于平缓;当分层厚度增大时,回弹率有所降低;且无论是在径向,还是轴向上,试样的收缩率均随着分层厚度的增大而逐渐增大。随着打印速度的增加,试样径向上的收缩率增大;轴向上的收缩率变化不明显;当打印速度大于25mm/s时,压缩弹性模量呈下降趋势,而小于25mm/s时,呈上升趋势,且涨幅较小。单角度打印(如0°、45°、90°)试样的压缩弹性模量略低于双角度交叉打印(如0°/90°、±45°)试样。随着填充率的降低,试样的各项力学性能都会随之降低。各因素对压缩弹性模量影响水平的重要性为:分层厚度t>打印速度v>打印温度T0。通过正交试验对工艺参数的优化,得出最佳打印工艺为打印速度15mm/s、分层厚度0.2mm、打印温度230℃,试样的压缩弹性模量可降低至24.78MPa。