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FDM耗材基础知识

字号+ 作者:李新祥 来源:未知 2016-05-15 22:06 我要评论( )

导读:FDM熔融层积技术,是最早出现的商用型3D打印技术,因其原理简单,制造及维护成本低,污染小等优点而广泛应用。 今天要讲的耗材,对于FDM打印机而言就像A4纸对于平面

导读:FDM熔融层积技术,是最早用在桌面级打印机上面,其价格低廉、性能稳定等优点占据耗材半壁江山。

 
今天要讲的耗材,对于FDM打印机而言就像A4纸对于平面打印机一样。


挤出温度
 
 
即喷嘴温度,耗材融化的温度。FDM耗材有一定的融化范围,太高了容易过度液化,太低了则根本打不出来。
 
一般需要用200℃(PLA等)、230℃(ABS等)、260℃(HIPS等)这三档足矣。
 
平台温度
 
 
因部分耗材因冷却收缩而变形(即翘边),打印较大面积的物体时容易导致打印失败,故某些机型会采用金属或PCB的热床对平台进行加热,减少形变以缓解翘边。主要针对ABS等材料,而且需注意的是,部分机型并不带热床。
 
材料冷热收缩率越大,打印物品体积越大,热床就越重要。而使用冷热收缩率小的耗材及打印小尺寸件时可以不需要。
 
热床(heat-bed) 
 
 
也叫“加热底板(heat-board)”等,用于加热平台的模块。一般与平台相分离。需要注意的是,许多FDM机型不带有此模块。


热端(heat-end)
 
 
即喷头(head),一般指包含送丝组件和加热组件及喷嘴等的喷头整体,经常与喷嘴概念混淆。
 
堵头
 
 
狭义上指喷嘴内有碳化、焦化或未融化的耗材残渣导致喷嘴内腔变窄,进丝压力加大,出丝不顺。广义上,其他原因(如刮料,耗材太软,挤出温度过低)造成的热端不出丝现象也可称堵头。
 
不出丝会导致耗材碳化堵头,而堵头也会导致不出丝,如此恶性循环。故从结果上看,不出丝与堵头基本没区别。
 
刮料
 
 
热端处的进丝电机上的进丝轮(也叫导丝轮、导轮等)刮掉耗材丝的一部分,会造成抓料困难,进丝不顺。
 
受潮
 
 
顾名思义,某些耗材易吸收空气中水分,导致打印过程中出现水分气化产生气泡破裂现象,严重影响打印品质。
 
拉丝
 
 
热端在空走时,因为受热膨胀的线材及引力影响,喷嘴仍会溢出少量耗材,移动过程中凝固造成拉丝现象。尤其打印复杂结构时会影响成品质量。可通过设置“回抽”参数缓解。

 
回抽
 
 
为减少拉丝现象,而在不出丝时往回抽一点料,抑制耗材溢出(Replicatorg机型原生不支持,Ultimaker结构和Delta结构机型一般支持)。
 
翘边
 
 
耗材层积过程中不可避免地因热胀冷缩而发生不可逆的变形,一般在较大面积(大概手机壳面积)的物体时发生。目前所有耗材都有此现象,程度差别而已,尤其ABS较为严重。

 
强度
 
 
一般指的是韧性(耐拉伸和弯曲)和硬度等的综合表现,而非仅仅是硬度(玻璃比橡皮硬,摔在地上只有玻璃会碎)。
 
黏度
 
 
指耗材加热液化后的黏度,与液化流动性相关。一般是挤出温度越高,黏度越高。而黏度越高,成型件粘结度越好,相应地强度也越高。
 
但另一方面,也就越难以去除支撑,越容易拉丝。因此,有利也有弊。
 
支撑
 
 
模型的悬空部分无法直接打印,需要有额外打印的支撑部分才可顺利成型。
 
可溶支撑:使用可溶材料打印的支撑。可以用液体溶解去除,而不伤害物体本体,故常用于复杂结构的打印。

 
垂丝
 
 
指无支撑条件下,打印斜面时的耗材下垂情况。一般FDM机型在打印45°以下的斜面时容易发生。液化程度越大,垂丝越严重。
 
桥接
 
 
也称“架桥”,指无支撑且斜面接近0°(悬空面)条件下的垂丝,即耗材在多少长度内能保持接近直线的能力。是打印悬空面能力的指标,液化程度越大,桥接质量越差。

 
打印速度
 
 
每秒喷嘴移动多少毫米的意思。视耗材与设备性能而定,近端送丝机型因为热端较重,只能使用50-100。
 
热端轻巧的远端送丝机型(如Ultimaker结构和Delta结构)甚至可以达到150。太高都是吹牛。
 
底垫(raft)
 
 
又称 “底座”,模型底部额外附加的一层网状结构,用于加强打印的稳定性及弥补平面不平整。
 
一般难以拆除,仅在一些工业级FDM设备及太尔时代的桌面级机型,还有部分切片软件支持生成易拆除的底垫。
 
多孔打印平台
 
 
也称“洞洞板”“面包板”“多孔PCB板”、“高抓力板”等,称呼未统一。使用PCB基板打上大量洞洞支撑,增加底垫的接触面积,可以显著地增加底垫的抓力,缓解翘边和增加打印稳定性。


国内由太尔时代机型首创,目前也有少数其他厂商提供此配件。
 

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