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技术答疑:如何解决FDM打印翘曲问题

2015-12-01 09:21
林契于宸
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  对于基于FDM(熔融沉积成型)技术的3D打印机来说,翘曲可能是最让人沮丧,但是非常常见的问题之一了,尤其是在使用ABS线材时,非常容易产生翘曲,经常会在不经意间使用户的3D打印作业毁于一旦。

  为了帮助各种水平的用户确定他们选择的线材翘曲属性,实现最佳的3D打印效果,著名的3D打印线材开发者Kai Parthy开发出了一种可以重复使用的标准化测试方法,以测量各种3D打印线材的翘曲“指数”而且这种方法只需一台FDM 3D打印机和一台平板扫描仪即可进行。

  翘曲之所以产生,是因为塑料件各部分的冷却速度不同,引起不均匀的收缩,从而使3D打印件在应该直的地方产生弯曲。尽管与ABS相比,PLA的情况要好一点,但是这两种材料都会产生翘曲。一般解决这一问题最常用的方法包括:加热打印床、放慢打印速度和降低打印温度等。除此之外,很多3D线材厂商有时会声称其线材具有低翘曲或者零翘曲属性——但是Parthy称,这些都是“营销词汇,因为没有人能够确切地定义翘曲。”

  “要衡量翘曲并不是一件容易的事情。”Parthy说:“比较常见的误解是用聚合物厂商提供的收缩值来做为反映翘曲程度的一个指标兆。但是塑料的收缩值并不能真实地反映3D打印塑料的翘曲程度,因为分层打印是一个复杂的热力学过程,受十几种参数的影响。”

  Parthy的解决办法就是创建一个简单的0~10的评分(0=好,10=坏),来标识给定的线材实际上会产生多大程度的扭曲。重要的是,Parthy提醒称他的方法并不是为了告诉您如何减少翘曲——相反,它是一个工具,可以帮助用户对不同线材的翘曲特性进行比较,以确定哪种材料更适合其项目。

  这个指数只需几个简单的步骤即可获得。首先,您要先3D打印一个用来进行翘曲测试的对象(Parthy提供了几个可免费下载的样本模型)。接下来,沿着Z轴,在水平方向分级画一条粗线,以之作为(2D)扫描测量的参照。然后扫描对象(至少1200×1200 dpi),并使用图形软件(比如Inkscape)测量这些图层的弯曲,可以获得精确到1/100毫米的数值。最终经过将获得的弯曲值与层的长度相比,再放大1000倍,可以得到一个0-10之间的数值,这就是Parthy所知的翘曲指数。

  Parthy称最好是在非加热的3D打印床上测量翘曲指数,而不要使用热床,这是因为非加热条件(20-25°C)是几乎所有3D打印机都能具备的,而热床由于机器型号或者设置的不同往往难以重现指定的条件。简单地说就是,非加热平台可以实现统一、标准化、重复性好,从而获得更加可靠的结果。

声明: 本文由入驻维科号的作者撰写,观点仅代表作者本人,不代表OFweek立场。如有侵权或其他问题,请联系举报。

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