干货:教你看懂影响3D打印精度的几大因素

3D学堂
3D虎 2017-10-26 17:58:49 5300
微导读:

3D打印是目前快速成型领域中最受公众关注且最具生命力的技术之一。普通打印机只能实现X、Y方向的移动,而3D打印在其基础上增加了Z轴的纵向移动,并利用三维CAD数据模型,将材料逐层堆积成与模型形状一致…

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  3D打印是目前快速成型领域中最受公众关注且最具生命力的技术之一。普通打印机只能实现X、Y方向的移动,而3D打印在其基础上增加了Z轴的纵向移动,并利用三维CAD数据模型,将材料逐层堆积成与模型形状一致的实体,这就大大提高了制造复杂零件的能力,并缩短了新产品的研制周期,降低了研发成本。


  3D打印所用的累计技术纷繁复杂,与之对应的打印材料也是多种多样。熔融沉积成型技术(FDM)是通过加热的喷嘴将热塑性丝状材料挤出成型,这种3D打印技术不需要激光,所用设备成本低,工艺简介,可用材料种类多,以ABS\PLA等聚合物以及石蜡为主,较为廉价且利用率高,是目前流行的桌面3D打印机采用的主流技术。


  下面我们以PLA材料为例,来探讨一下影响产品精度的几大因素:


  在3D打印过程中,影响产品精度的因素很多,如打印机本身的精度、打印过程中的工艺参数设定等。


  1)打印机精度


  打印机本身的制造和装配精度以及工作过程中的振动都会影响其打印精度,比如XY平面误差,打印机框架结构及所用材料刚度对其稳定性也有着很大影响。对于专业用户如设计师等,有更重的打印负荷,更多的金属材料有助于设备的稳定性和耐久度。


  2)工艺参数


  (1) 温度


  打印温度包括挤出头加热温度和热床温度。挤出头加热温度主要影响材料的粘结堆积性能及丝材流动性。温度过低将使材料难以粘结到热床上或是发生层间剥离,同时易造成喷嘴堵塞;过高则会使材料挤出时偏于液态,而不是易于控制的丝状。


  喷头温度,热床温度都是我们在打印过程中需要实时观察,和调整的重要参数。因此我们需要选择一款能清晰显示打印过程中各项参数的机器。OME以曲线显示喷嘴和平台温度,好处是能够看到一段时间内的温度变化,从而了解在错误出现的前一刻机器在什么样的状况中。不仅如此,OME智能3D打印机还支持耗材堵料的状态,实时监测打印状态,实现无料暂停打印且报警。


  (2)喷嘴直径与层厚


  喷嘴直径决定挤出丝的宽度,进而影响成品精细程度。由于3D打印的材料是一层一层铺起来的,故层厚的设置同样也会影响制品的粗糙度。若选用大直径的喷嘴、层厚设置的厚,则打印速度比较快,但成品比较粗糙;反之,则打印速度慢,但得到的成品更加精细。打印时需综合模型尺寸、用途来合理选用喷嘴设置层厚。


  (3)打印速度


  3D打印是一个打印速度与挤出速度相互配合的过程,而这需要合理匹配才能达到打印要求。若打印远快于挤出,则材料填充不足,导致断丝;反之则会使熔丝堆积在挤出头上,导致材料分布不均。由于桌面打印机所用材料为丝材,故只需在程序中设置丝材直径与打印速度便可,不用设置挤出速度。打印速度对制件精度有着关键的影响,不能过快或过慢,需对其进行详细的设置,包括轮廓的打印速度、实体的填充速度、支撑结构的打印速度等,并且通常情况下要对第一层设置一个较慢的速度以提高其成品效果。


(来源:投稿) 关键词: 3D打印 3D打印技术 3D打印 3D打印技术
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