3D打印实验报告

3D打印实验报告

Document number：WTWYT-WYWY-BTGTT-YTTYU-2018GT

3D打印快速成型实验报告

班级：9 姓名：陆继辉

一、实验数据记录

二、实验讨论题

1、FDM三维打印技术的成形原理

丝状材料选择性熔覆（Fused Deposition Modeling）快速原型工艺是一种不依靠激光作为成型能源、而将各种丝材（如工程塑料ABS、聚碳酸酯PC等）加热熔化进而堆积成型方法，简称FDM。丝状材料选择性熔覆的原理如下：加热喷头在计算机的控制下，根据产品零件的截面轮廓信息，作X-Y平面运动，热塑性丝状材料由供丝机构送至热熔喷头，并在喷头中加热和熔化成半液态，然后被挤压出来，有选择性的涂覆在工作台上，快速冷却后形成一层大约厚的薄片轮廓。一层截面成型完成后工作台下降一定高度，再进行下一层的熔覆，好像一层层"画出"截面轮廓，如此循环，最终形成三维产品零件。

2、分析影响FDM 3D打印精度的关键因素

(1)材料收缩:材料在FDM工艺过程中经过固体—液体—固体2次相变。当

材料凝固成形时,由材料收缩而产生的应力应变将影响成形件精度。若成形过程中的材料确定,该种误差可通过在目前的数据处理软件中,设定x,y,z这

3个方向上的“收缩补偿因子”进行尺寸补偿来消除。

(2)分层厚度：是指在成形过程中每层切片截面的厚度。由于每层有一定厚

度,会在成形后的实体表面产生台阶的现象,将直接影响成形后实体的尺寸误差和表面粗糙度。对FDM工艺,这是一种原理性误差,要完全消除台阶是不可能的,只可能通过设定较小的分层厚度来减少台阶效应。

(3)成形时间：每层的成形时间与填充速度该层的面积大小及形状的复杂度

有关。若层面积小,形状简单,填充速度快,则该层成形的时间就短相反,时间就长。在加工时,控制好每层的成形时间,才能获得精度较高的成形件。(4)补偿量：是指零件实际加工轮廓线与理想轮廓线之间的距离值。该值的

设定与挤出丝的直径有关,可以在分层切片数据处理软件直接设定。

(5)

(6)喷头温度：喷头温度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,既不可太低,使材料粘度加大,挤丝速度变慢,也不可太高,使材料偏向于液态,粘性系数变小,流动性强,挤出过快,无法形成可精确控制的丝。喷头温度的设定应根据丝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。

3、分析影响FDM 3D打印效率的关键因素

（1）支撑：FDM桌面打印机，最大的面临的主要是支撑和悬空的问题，打印的时候最好减减少需要支撑的部分；甚至可以采用拼接方法，使支撑最少，这样打印出来的模型更容易打印出更好的的效果。

(2)层高：越是方方正正的东西，层高要求就越低，越是弧度的东西，层高就越少，而层高也是制约打印速度重要的因素之一；

(3)填充：除非对强度要求很高，摆饰品不必要采用很高的填充，20%足以达到效果，并且节省材料，减少打印时间；

(4)底座面积：模型与台面接触面积不宜过小，应该越大越好，所以一定要选一个接触面最大的面作为底面，这样打印的效果更好，打印时候不容易脱离平台，翘脚等。

(5)翘边：有棱角的东西容易翘边，并且翘边跟填充率也有关系，填充越紧密，材料之间的作用力越大，越容易产生翘角，翘边现象；

(6)模型尺寸：尺寸过小的模型不容易打印，尺寸适中的模型打印效果比较好