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    極光創新:FDM3D打印機的誤差從何而來

    發表時間:2021-08-13?????責任編輯:極光創新

    隨著3D打印技術的逐漸普及,越來越多的普通用戶可以接觸到3D打印技術,了解3D打印的魅力。打印精度則是用戶最主要的關注點。桌面級3d打印機則因為價格優惠,適用范圍廣而得到用戶的青睞,也是市面上用戶最多的3d打印設備。那么,哪些因素會影響3D打印機的打印精度呢?本文將從幾個方面給大家解析一下,希望可以給大家帶來幫助。

    FDM3D打印機的誤差從何而來

    FDM技術是目前桌面3D打印機采用的主流技術。其工作原理是以ABS\PLA等聚合物為主要原料,通過噴嘴加熱熔融絲狀熱塑性材料并擠出。其實在3D打印的過程中,影響成品精度的因素有很多,比如打印機本身的精度、打印溫度、、打印速度、材料等。

    一、3D打印機本身的精度

    其實這一點在購買3D打印機之初就已經決定了,所以在購買打印機之前一定要看清楚。3D打印機本身的制造和裝配精度以及工作過程中的振動都會影響其打印精度。與普通打印機只能在X、Y內移動不同,3D打印機除了X、Y外,還增加了z軸的縱向移動,任何移動都是由部件之間的摩擦引起的,總會有輕微的偏差。比如XY平面誤差、打印機的框架結構、所用材料的剛性都會對其穩定性產生很大影響。對于那些專業用戶來說,選擇更重的打印負載和更多的金屬材料將有助于打印機的穩定性和耐用性。

    二、溫度

    我們這里要講的打印溫度,其實包括噴嘴溫度和成型室溫度。其中噴嘴溫度決定了粘合性能、堆疊性能、出絲量和擠出絲寬。因此噴嘴溫度不能太低也不能太高。如果太低,材料的粘度會增加,擠出速度會變慢;過高會使材料趨于液態,粘度系數降低,流動性增強,擠出過快,無法形成可控的細絲。因此,在設定噴嘴溫度時,應根據所選線材的性能在一定范圍內進行選擇,以確保擠出的線材處于熔融流動狀態。

    成形室的溫度將影響成形零件的熱應力。雖然高溫有助于降低熱應力,但零件表面容易起皺;如果溫度過低,從噴嘴擠出的線材淬火會增加成型零件的熱應力,容易導致零件翹曲。為了順利成型,在印刷ABS時,成型室的溫度最好保持在55,而PLA應盡量保持通風散熱,不宜保溫。

    三、層厚和補償

    所謂分層厚度是指切片時的層厚或層高。每層都有一定的厚度,會在成型產品表面產生可見的紋理。層厚越高,紋理越明顯,會影響成型實體的尺寸誤差和表面粗糙度。對于FDM技術來說,這是一個原理誤差,不能完全消除紋理,但可以通過設置較小的分層厚度來改善。

    補償值是指成品實際加工輪廓線之間的距離值。對于要求高精度的模型,一般建模時應盡可能給出補償,尤其是內孔。補償值的設置關系到擠出線徑、3D打印機的性能,要慢慢摸索。

    四、擠出速度和填充速度

    在填充速度合理匹配的情況下,擠出速度越大,擠出絲的截面寬度越大;當擠出速度增加到一定值時,擠出的長絲可能會粘附在噴嘴的外錐面上,與模具的外表面摩擦,從而影響外觀。當填充速度快于擠出速度時,材料會因填充不足而斷裂,難以成型;相反,填充速度比擠出速度慢,熔絲容易堆積在噴嘴上,使成型表面的材料分布不均勻,表面出現凸起,影響印刷質量。因此,填充速度和擠出速度應在合理的范圍內。 

    還有噴嘴的直徑也決定了擠出絲材的寬度,從而影響成品的精細程度。要知道,3D打印是通過逐層打印的方式來構造物體的,因此層厚的設置同樣會影響成品的粗糙程度:選用大直徑噴嘴,層厚設置較厚,雖然打印速度比較快,但成品會比較粗糙;反之,則打印速度慢,但成品更加精細。


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