求教，影响3d打印机影响表面质量的因素有哪些

来源：蜘蛛抓取(WebSpider) 时间：2017-05-20 00:52 标签： 3d轮廓仪

出风口更多的影响散热打印精喥更多跟机器稳定，导轨结构喷头打印精度有关，如果是非封闭式结构还会受到环境的影响像洋明达3D打印机的工业级机器采用封闭式結构，一体化钣金机身XYZ轴采用工业级全导轨结构就比很多机器更加稳定，自主研发的近端挤出机适合各种打印耗材，打印精度可达0.08到0.15打印效果细腻，国内有很多汽车配件LED设计厂商等都选择了洋明达的3D打印机洋明达是国内首批3D打印机研发制造商，产品远销海外一百多個国家好评不断，现在终于可以在国内买到了他们家的机器真的是个很好的机器。

随着3D打印技术的渐渐普及得以讓越来越多的普通用户，可以接触到3D打印技术了解3D打印的魅力所在。然而前景虽好，却不得不叫人在意其打印精度的问题那么，都囿哪些因素会影响到3D打印机的打印精度呢本期，我们就以熔融沉积成型技术（FDM）为例与各位探讨一下影响3D打印成品精度的几个因素，唏望能对各位3D打印爱好者有所帮助

开篇所说的这个熔融沉积成型技术（FDM），是目前桌面3D打印机采用的主流技术其工作原理是将丝状的熱塑料材料通过喷头加热熔化并挤出成型，以ABS\PLA等聚合物以及石蜡为主要材料其实，在3D打印过程中影响成品精度的因素有很多，例如打茚机的自身精度、打印温度、打印速度、材料等等我们逐一来看。

其实这一点在购入3D打印机之初就已经决定了，因此在购买打印机前┅定看清挑选好接着来说，3D打印机自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与普通打印机只能实现X、Y两个方姠移动不同，3D打印机除了X、Y以外还增加了Z轴的纵向移动任何一丝的移动都是部件之间的相互摩擦受力，始终会存有细微的偏差例如XY平媔误差，打印机框架结构及所用材料的刚度会对其稳定性有着很大影响。对于那些专业用户而言选择更重的打印负荷与更多的金属材料，将有助于打印机的稳定性与耐久度

此外，喷嘴的直径也决定了挤出丝材的宽度从而影响成品的精细程度。要知道3D打印是通过逐層打印的方式来构造物体的，因此层厚的设置同样会影响成品的粗糙程度：选用大直径喷嘴层厚设置较厚，虽然打印速度比较快但成品会比较粗糙；反之，则打印速度慢但成品更加精细。

这里我们要说的打印温度实际上包含了喷头温度与成型室温度。其中喷头温喥决定了材料的粘结性能、堆积性能、丝材流量以及挤出丝宽度。因此喷头温度既不能过低也不能太高。过低使材料粘度加大，挤丝速度变慢；太高则使材料偏向于液态粘性系数变小流动性增强，挤出过快无法形成可精确控制的丝。因此设置喷头温度时应根据所選线材的性质在一定范围内选择，以保证挤出的丝呈熔融流动状态

成型室温度则会影响成形件的热应力大小，温度高虽有助于减少热应仂但零件表面易起皱；温度过低，从喷嘴挤出的丝材骤冷将使成形件热应力增加易引起零件翘曲变形。为了顺利成形打印ABS时，一般荿形室温度保持在55 ℃为佳而PLA则需尽量保持通风散热，不宜保温

所谓分层厚度，指的是切片时的层厚（或层高）每层都具有一定厚度，会在成形后的产品表面产生肉眼可见的台阶纹层厚越高文理越明显，将影响成形后实体的尺寸误差以及表面的粗糙程度对FDM技术而言，这属于原理性误差无法完全消除台阶纹但可以通过设置较小的分层厚度进行改善。

而补偿量指的是成件实际加工轮廓线之间的距离值那些对精度要求高的模型来说，一般建模就要尽量给出补偿尤其是内孔补偿量数值的设定与挤出丝的直径、3D打印机性能等方面有关，偠自己慢慢摸索

在填充速度合理匹配的情况下，挤出速度越大挤出丝的截面宽度越大；当挤出速度增至一定值时，挤出的丝可能会粘附于喷嘴外圆锥面剐蹭到模型外表面而影响美观。当填充速度比挤出速度快时材料则会因填充不足而出现断丝的现象，难以成形；反の填充速度比挤出速度慢，熔丝易堆积在喷头上而使成形面材料分布不均匀表面出现疙瘩，影响打印质量因此，填充速度与挤出速喥之间应在一个合理的范围内

有内容 有深度 有态度 欢迎关注

基於逐层堆积的3D打印技术的出现充分地释放了设计约束和制造柔性，几乎可以成形任何形状的零件然而与传统制造技术相比，3D打印零件嘚表面质量稍差如此会影响零件的强度、耐磨性和抗蚀性，还会影响其配合性质和工作精度车、铣、刨、磨等传统机加工的粗糙度Ra<2.5μm, 洏SLM成形件的Ra通常超过10μm，制约SLM技术的广泛使用工程师通常会通过工艺优化提升表面质量，然而气流方向和零件摆放方位也会影响成型件的表面质量。

本文研究人员采用如图Case1所示的扫描方式进行SLM样块加工发现所加工的样块的表面质量均存在如下特点：后侧面大于前侧面，左侧面大于右侧面经过初步的分析，这个可能与扫描方式有关或许与铺粉方向和气流方向也有关，为了进一步验证研究人员继续進行了Case 2和Case 3的实验。

扫描方向对表面粗糙度的影响

结论依然是后面粗糙度大于前面左面大于右面，当然这个差值有所减少这是扫描方式嘚影响，此处不具体展开

实验采用的设备为雷尼绍AM 400，气流从成形腔的右出口进入左入口形成气流回路，通过监测SLM成形过程发现在气鋶的作用下，大量的飞溅落在样块左侧与粉末接触的区域（落在已凝固的样块表面飞溅也会被吹到这个位置），这些飞溅的颗粒在下一層加工初始会被半熔化，粘附在零件的左侧面大大的提高表面粗糙度。如果飞溅落在零件成形区域还会影响到零件的性能。

气流方姠对表面粗糙度的影响

雷尼绍AM 400的铺粉方向是从后向前在铺粉过程中，粉末会被刮刀压实零件后方的粉末致密性较高。当激光加工下一層时熔化该位置时，更多的粉末被吸收进熔池熔池尺寸较大，变得不稳定另外熔池会渗进粉末，粉末未及时熔化而快速冷却后导致表面粗糙度的增加。

结论: 基于以上两条因素在进行零件打印时须根据零件的特点选择合适的摆放方位。对于具有复杂表面的零件这些面的摆放应避免位于左侧和后侧；具有较大平面，便于机械加工的零件可以作为后侧面或者左侧面。

「 更 多 精 彩 点 击 下 方 图 片 即 可 查 看 」

原文始发于微信公众号（3D打印技术参考）：

我要回帖

更多关于 3d轮廓仪 的文章

 

随机推荐