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3D打印材料
在传统的制造方法中,可供选择的材料种类几乎是无限的,有别于传统的制造方法,3D打印与每个特定的系统和机器所使用的材料绑定在一起。目前,大多数增材制造部件可以是塑料或金属,这也取决于具备一些复合可选材料的技术。生产材料需要满足行业特定要求的认证和机械性能,如航空航天火焰等级和医疗生物相容性。不同行业对耐久性、外观和耐受性都有不同的要求。选择工艺的考虑事项,为了确保最合适的结果,在为您的项目选择技术时,存在几个关键的考虑因素:使用场景从原型到生产质量,产品的任一部件都可以使用3D打印部件来代替。每个应用程序的要求都是独一无二的,需要仔细检查和规划,以确定合适的3D打印过程和材料,从而满足项目的需要。例如,在创建原型时,设计团队通常需要使用性价比高的材料进行快速周转,同时仍然需要精确的呈现出最终产品的形式和功能。另一方面,生产部件必须作为最终产品加以制作,并且需要满足一定的质量、测试、化学和结构要求。打印件性能需求根据3D打印部件的性能需求,合适的工艺和材料将有所不同。如果部件需要在外观上与最终产品相似,或者需要保持其形状为静态模型,那么喷射技术可能是最好的方法,因为它的周转速度快,其表面光滑、自然。立体光刻对于如娱乐道具或大型概念模型等部件也是很好的选择,它们需要轻量的后期处理来抛光表面。如果打印功能原型组件需要能抵御冲击或高温,可以利用FDM,从高性能材料中获取功能强大,耐用的部件。如果零件的设计需要复杂的底切,实现空气流动或耐用的活铰链,激光系统热塑性塑料可能是理想之选。以上因素需要复杂的整合在一起,但是仔细考虑部件性能需求有助于简化选择适当的3D打印工艺。打印件所处环境许多3D打印部件需要在高温或潮湿的环境下进行作业。一些3D打印工艺和材料很快被这些参数排除在外。例如,户外应用可能需要紫外线稳定的材料,但是光聚合物在紫外线照射下会迅速降解。水分会对某些材料产生不利影响,导...
2020-03-16 -
3D打印技术类型
3D打印有四种主要技术类型,并且经常出现更新的流程。每一种增材制造工艺都使用不同的材料,生产出具有独特性能的组件,这些组件可以很好地应用于特定的应用。光聚合(Vat Polymerization)液态光聚合物经光敏聚合固化的还原聚合是最早开发的增材制造工艺之一。精确的紫外线逐层固化和凝固光敏性树脂的薄层。这种方法以立体光刻而广为人知,并在80年代中期实现商业化。考虑到原始的3D打印技术,立体平版印刷部件被用于投资铸造图案、原型和概念模型等应用。另一个值得注意的技术就是数字化光处理(Digital Light Processing)过程。材料挤压(Material Extrusion)这种增材制造类型通过加热喷嘴或挤出机头来分配材料。铺好一层后,下降搭建平台,或者向上移动挤压头,下一层打印到上一层上面。原材料通常是热塑性长丝,缠绕在线轴上,在挤压时熔化。利用该方法的常见技术是熔融沉积(Fused Deposition Modelling)。由于具备了使用普通热塑性材料进行构建的能力,该类型的增材制造可用于制造生产部件、制造工具和功能原型。粉末层熔合(Powder Bed Fusion)粉末层熔合利用热能熔融粉体的截面区域。热能使粉状材料熔化,冷却后凝固。对于聚合物来说,部件周围未使用的粉末用来固定零件,所以通常不需要额外的支撑。对于金属部件而言,通常需要锚将部件连接到打印床,并支持朝下的结构。激光烧结(又名选择性激光烧结Selective Laser Sintering)于1992年实现商业化,随后是高速烧结技术,以及最近的多喷射熔接(MJF)。在金属制造中,直接金属激光烧结(DMLS)和电子束熔化成型(EBM)是目前非常热门的工业系统。材料喷射(Material Jetting)利用多喷嘴打印头,材料喷射目前是较快的增材制造方法之一。增材制造法逐层地沉积构建材料的液滴。材料...
2020-03-11 -
如何解决3D打印中拉丝或垂料
当3D打印件上残留细小的塑料丝线,则发生了拉丝。通常,这是因为当喷嘴移到新的位置时,塑料从喷嘴中垂出来了。解决拉丝问题,最常用的是方法是“回抽”。如果回抽是开启的,那么当挤出机完成模型一个区域的打印后,喷嘴中的线材会被回拉,这样再次打印时,塑料会被重新推入喷嘴,从喷嘴顶部挤出。要确认回抽已经开启了,可以点击“高级-回丝”。回抽距离回抽最重要的设置,是回抽距离。它决定了多少塑料,会从喷嘴拉回。一般来说,从喷嘴中拉回的塑料越多,喷嘴移动时,越不容易垂料。正常的回抽长度设置在6-10mm区间。具体还得看耗材的特性。回抽速度下一个回抽相关的设置,是回抽速度。它决定了线材从喷嘴抽离的快慢。如果回抽太慢,塑料将会从喷嘴中垂出来,进而在移动到新的位置之前,就开始泄漏了。如果回抽太快,线材可能与喷嘴中的塑料断开,甚至驱动齿轮的快速转动,可能刨掉线材表面部分。有一个范围,回抽效果比较好,介于3600-6000mm/min(60-100mm/s).最理想的值,需根据实际你使用的材料。所以,你需要做试验,来确定不同的速度,是否减少了拉丝量。温度太高如果你已经检查了回抽设置,下一个最常见的,导致拉丝问题的因素是挤出机温度。如果温度太高,喷嘴中的塑料,会变成非常粘稠,进而更容易从喷嘴中流出来。然后,如果温度太低,塑料会保持较硬状态,而难以从喷嘴中挤出来。如果你觉得你的回抽设置是正确的,但是出现这个问题,试试降低挤出机温度,降5到10度。这将对最后的打印质量,有明显的影响。正常的PLA打印温度在190-210之间,如果温度设置过高的话耗材融化的比价彻底造成回抽不够干净,就很容易拉丝的,所以喷嘴打印温度设置合适是对打印模型的效果有直接的影响的。悬空移动距离太长如上面我们探讨的,拉丝发生在挤出机,在两个不同的位置间移动。在移动过程中,塑料从喷嘴中垂下来。移动距离的大小,对拉丝的产生,有很大的影响。短程移动...
2020-03-02 -
3D打印温度过热的解决办法
从挤出机挤出的塑料,至少有190到240摄氏度。当塑料仍然是热的,它仍然是柔软的,可以轻易地塑造成不同的形状。然后,当它冷却后,它迅速变成固体,并且定型。你需要在温度和冷却之间取得正常的平衡,进而塑料能顺利地从喷嘴中流出,但又能迅速凝固成,以获得打印件尺寸的精度。如果未能达到平衡,你会遇到一些打印质量问题,打印件的外型不精准,跟你期望的不一样。如图所示,金字塔顶部挤出的线材,没能尽快冷却定型。下面的章节,将排查几种常见的导致过热的情况,及如何避免。散热不足最常见的导致过热的原因,是塑料能没及时冷却。冷却缓慢时,塑料很容易被改变形状。对于多塑料来说,快速冷却已经打印的层,来防止它们变形,是比较好的。如果你的打印机上,有冷却风扇,试着增加风扇的风力来使塑料冷却更快。风扇的转速是可以调节的,在打屏幕又上角会显示一个风扇转速百分比,打印过程中可以在控制里面调整转速,最快的转速是255。一般模型打印完底层之后就会全速开启风扇。打印温度太高如果你已经使用了冷却风扇,但仍然有问题,你可能需要试着降低打印温度。如果塑料以低一些的温度从喷嘴中挤出,它将可能更快地凝固成型。试着降低打印温度5到10度,来看效果。PLA的打印温度一般是190-210。如果你设置的温度过高,耗材从喷嘴出来融化的很彻底,然后堆积时候就比较容易变形,不同厂家的耗材打印温度都是不一样的,这个需要自己去测试出最合适的打印温度,合适的才是最好的。打印太快如果你打印每个层都非常快,可能导致没有足够的时间,让层正确地冷却,却又开始在它上面打印新的层了。在打印小模型时,这特别重要,因为每层只有很少的时间来打印。甚至有冷却风扇时,为这些很小的层,你仍然需要降低打印速度,来确保有足够的时间让层凝固。对于解决高热问题,这是一个关键的特性。当以上这些办法都无效时,试试一次打印多个打印件如果你已经尝试了以上3个办法,但仍然在冷却方面有问题,...
2020-01-06 -
3D打印优势大全
1、设计空间无限传统制造技术和工匠制造的产品形状有限,制造形状的能力受制于所使用的工具。例如,传统的木制车床只能制造圆形物品,轧机只能加工用铣刀组装的部件,制模机仅能制造模铸形状。而3D打印机可以突破这些局限,开辟巨大的设计空间,制造出传统工艺难以加工甚至无法加工的产品。2、改善产前设计原型是产品的初稿,它有助于设计师、工程师和制造商进行多重反复的检查,真切地体验产品的外观、手感。传统的原型是利用泡沫或黏土进行手工制作,通过3D打印快速创建概念模型,设计者和客户之间能够更好的交流。在传统的工业制造,如果一个设计概念在制成产品之后存在缺陷,企业需要承担大量材料的浪费成本。而利用3D打印技术制作概念模型,能够快速调整最初的设计并不断改进。除了概念设计之外,3D打印还被用于创建功能性原型,因为3D打印技术制成的物品本身具有耐高温、耐化学腐蚀等性能,通过对原型进行各种性能测试,以改进最终的产品设计参数,大大缩短了产品从设计到生产的时间。3D打印加快了设计进程,在产品的安全性和合理性设计、人体工程学设计、市场营销和设计等方面不断改善,从而实现在将产品全面投入生产前对其进行优化,创造出更好的产品。3、多样化生产不会增加成本就传统制造而言,物体形状越复杂,制造成本越高。但对于3D打印机而言,制造形状复杂的物品其成本并不会相应增长。另外,传统的制造设备功能较少,做出的物品形状种类有限。一台3D打印机可以打印不同的形状,它可以像工匠一样每次都做出不同形状的物品。这种制造多样化而不增加成本的打印将从根本上打破传统的定价模式,并改变我们整个制造业成本构成的方式。4、产品无需组装3D打印具备一体成形的特点,这样对减少劳动力和运输方面的花费有显著的帮助。传统的大规模生产是建立在产业链和流水线基础上的,在现代化工厂中,机器生产出相同的零部件,然后由工人进行组装。产品组成部件越多,供应链和产品线都将拉得...
2020-01-03 -
桌面级3D打印机
优点:一是最直接的好处就是节省材料,不用剔除边角料,提高材料利用率,通过摒弃生产线而降低了成本;二是能做到很高的精度和复杂程度,除了可以表现出外形曲线上的设计;三是不再需要传统的刀具、夹具和机床或任何模具,就能直接从计算机图形数据中生成任何形状的零件;四是它可以自动、快速、直接和精确地将计算机中的设计转化为模型,甚至直接制造零件或模具,从而有效的缩短产品研发周期;五是3D打印能在数小时内成形,它让设计人员和开发人员实现了从平面图到实体的飞跃。六是它能打印出组装好的产品,因此它大大降低了组装成本,它甚至可以挑战大规模生产方式。缺点:任何一个产品都应该具有功能性,而如今由于受材料等因素限制,通过3D打印制造出来的产品在实用性上要打一个问号。一是强度问题:房子、车子固然能“打印”出来,但是否能抵挡得住风雨,是否能在路上顺利跑起来?二是精度问题:由于分层制造存在“台阶效应”,每个层次虽然很薄,但在一定微观尺度下,仍会形成具有一定厚度。的一级级“台阶”,如果需要制造的对象表面是圆弧形,那么就会造成精度上的偏差;三是材料的局限性:目前供3D打印机使用的材料非常有限,无外乎石膏、无机粉料、光敏树脂、塑料等。能够应用于3D打印的材料还非常单一,以塑料为主,并且打印机对单一材料也非常挑剔。...
2019-12-30 -
如何解决3D打印顶层表面疤痕?
3D打印的好处是,每个打印件一次建构一个层。这意味着每层是独立的,喷嘴可以自由移动到平台的任何位置,而此时打印件仍在下方建构中。这提供了很多机会,你可能看到喷嘴在前一层表面移动时,会留下痕迹。通过在打印件的上表面最容易看到。这种疤痕产生在,喷嘴移动到新的位置过程中,从之前打印的塑料上拖曳而过。下面的将探讨几种可能的原因,并提供相应的建议,调整哪些设置,可以避免问题出现。挤出塑料过多首先你需要确定的是,你的挤出机,没有挤出过多塑料。如果挤出过多塑料,每层将倾向于比预设的要厚。这意味着,当喷嘴从每层上移动通过时,它可能会拖拽之前过度挤出的塑料。在你检查其它设置前,你需要确定你有没有挤出过多塑料。垂直抬升(Z抬升)如果你确定挤出机,挤出塑料量的正确的,但仍然遇到喷嘴在上表面拖拽的问题,那么你有必要看一下CURA中的垂直抬升设置。开启这个选项,将导致喷嘴,在之前打印的层上面运动前,抬升一段距离。当它到达目标位置,喷嘴将移回到原来高度,以备打印。通过向上移动一定的高度,可以避免喷嘴刮伤打印件的上表面。要开启这个功能,点击工具-打开专家设置--在回丝里面有个“回退时Z轴抬起高度”,一般设置在0.5mm左右即可。例如,你输入0.5mm,在移动到一个新位置前,喷嘴将总是抬升0.5mm。请注意,抬升只会在回抽动作时发生。...
2019-12-27 -
如何填充3D打印轮廓之间的间隙?
重组个打印件,都是由轮廓沿边和填充构成。轮廓的外沿边路径,构成了打印件结实而精准的外表面。填充打印在沿边的里面,用于填充层的剩余空间。通常填充使用快速的往返纹理,这样打印速度更快。填充有不同的纹理,打印件的轮廓与填充这两部分结实粘合在一起很重要。如果你发现在填充的边缘,有间隙,这儿有几个设置,你需要检查一下。轮廓重叠不够CURA中有一个设置,允许你调整外轮廓与填充之间的粘合强度。这个设置称作“填充重合”,它决定了多少填充会重叠在轮廓上,来使用这两部分连接起来。点击“工具-打开专家设置-填充-填充重合(%)”。这个值是根据你的挤出丝宽度的百分比来定的,所以对于不同规格的喷嘴,它很容易扩展和调整。例如,如果你设置20%的重叠,这意味着软件会命令打印机,填充会与最里面的外沿边重叠15%。这种重叠,有助于确保这两部分粘合有力。例如,你之前是使用15%的重叠,试着增加到20%,来看看是否沿边与填充之间的间隙消失了。填充打印太快你的打印件填充部分的速度,比轮廓快太多。如果填充打印得太快,会导致它没有足够多的时间与外轮廓粘合。如果你试着增加轮廓重叠,但是仍然看到轮廓与填充之间的间隙,那么你需要降低打印速度。你可以在高级里面修改填充打印速度,例如上面默认的是0.0,0.0代表的是跟打印速度一样的速度为填充速度,所以你可以重新设置填充打印速度,例如30mm/s来看看有没有改善。多试两次知道找到最佳效果。...
2019-12-25 -
3D打印时底面边角上的孔洞和间隙
3D打印时,每层在前一层基础上构建。然而,用于打印的塑料多少也是一个因素,因此,基础的强度与使用的塑料量之间,需要平衡。如果基础不够结实,在层与层之间,将会出现孔洞和间隙。尤其在尺寸有变化的边角处容易出现(例如,你在一个40cm的广场上面,打印一个20cm的方块)。当打印转换到更小的尺寸,你需要确保,有足够的基础来支撑20mm方块的边墙。导致基础不牢的原因,通常有几个。边沿数量不足为打印件,增加更多轮廓外沿,将明显增强基础。因为打印件里面,通常是部分中空的,外沿墙薄厚,将影响很大。在基本设置里面有一个壁厚设置,壁厚设置一般是在喷嘴的倍数,例如你的喷嘴是0.4mm的,那么壁厚一般设置在0.8mm-1.6mm之间,如果你一开始设置的是0.8mm,但是打印出来的模型外壁有孔洞,那么你可以适当的增加一层或者两层壁厚来改善它,合适的壁厚一般是在1.2mm,这样既不会时间太长,打印出来的模型也不会有孔洞。顶层实心层数不足另一个常见的,导致基础不牢的原因是,你的打印顶层实心填充层数量不足。太薄的上壁,无法充分支撑在它上面打出来的结构。修改这个设置,可以基本-填充-底层/顶层厚度,如果之前默认的是0.8mm的厚度但是打印出来的还是有孔洞封顶补不充实,那么你可以把底层/顶层厚度设置在1.0mmz-1.2mm,这样的话能够更加让顶层和底层更加的封闭。填充率太低最后一个你需要检查的设置是填充率,它在“切片设置”下方或“填充”标签页下,通过一个滑动条控制。顶层实心层是建构在顶层填充之上的,所以足够的填充以支撑这些层,是很重要的。例如,你之前设置的填充率是20%,试试增加这个值到40%,看看打印质量是否有改善。...
2019-12-19