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湖北地区3D打印公司:FDM 3D打印的特点是什么?

来源:u赢电竞官网下载  作者:u赢电竞官网app下载  2022-08-15 08:31:49

  武汉易成三维是国内领先的3D打印综合方案供应商,始终专注于制造、教育、科研、军工等领域,迄今为止已为约600所著名高校、科研院所、约10000个企业机构提供专业的3D打印设备、服务及平台化数字智造应用方案。

  虽然FDM 3D打印机在挤出系统和从各种机器获得的零件质量方面有所不同,但每个FDM打印过程都有共同的特征。

  翘曲是FDM中最常见的缺陷之一。当挤出材料在凝固过程中冷却时,其尺寸减小。由于印刷零件的不同部分以不同的速率冷却,因此它们的尺寸也以不同的速度变化。差分冷却会导致内部应力的积聚,这些应力将下层向上拉,导致其翘曲。

  有几种方法可以防止翘曲。一种方法是密切监测FDM系统的温度,特别是构建平台和腔室。您还可以增加零件和构建平台之间的附着力,以减轻翘曲。

  大而平坦的区域 - 就像您在矩形盒子上看到的那样 - 更容易翘曲。尽可能避免这些。薄的突出特征 - 想想叉子上的爪子 - 也容易翘曲。在薄型特征的边缘添加额外的导向或应力消除材料,以增加与构建平台接触的区域,有助于避免这种情况。尖角比圆角形状更频繁地翘曲,因此我们建议在设计中添加圆角。每种材料都有其自身的翘曲敏感性。例如,ABS通常比PLA或PETG对翘曲更敏感。层粘附 在FDM中,零件沉积层之间的安全粘合至关重要。当FDM机器通过喷嘴挤出熔融的热塑性塑料时,这种材料压在先前印刷的层上。高温和高压导致该层重新熔化并使其能够与前一层粘合。 由于熔融材料压在先前印刷的层上,其形状变形为椭圆形。这意味着无论使用何种层高,FDM零件始终具有波浪形表面,并且小特征(例如小孔或螺纹)可能需要后处理。

  FDM打印机无法在稀薄的空气中沉积熔融的热塑性塑料。某些零件几何形状需要支撑结构,这些支撑结构通常以与零件本身相同的材料打印。

  通常,去除支撑结构材料可能很困难,因此以最小化对支撑结构需求的方式设计零件通常要容易得多。有溶解在液体中的支撑材料,但您通常将它们与高端FDM 3D打印机配合使用。请注意,使用可溶解支撑物会增加打印的总成本。

  为了减少打印时间并节省材料,FDM打印机通常不生产固体零件。相反,机器在几个通道上跟踪外部周边 - 称为外壳 - 并用内部低密度结构填充内部 - 称为填充物。

  填充和外壳厚度会显著影响FDM打印部件的强度。大多数台式 FDM 打印机具有 20% 的填充密度默认设置和 1 mm 的外壳厚度,这为快速打印提供了强度和速度之间的适当折中。

  FDM(桌面和工业)的主要优势之一是该技术的材料范围广泛。这包括PLA和ABS等商品热塑性塑料,PA, TPU和PETG等工程材料以及PEEK和 PEI等高性能热塑性塑料。

  PLA灯丝是台式FDM打印机中最常用的材料。使用PLA进行打印相对容易,并且可以生产出具有更精细细节的零件。当您需要更高的强度,延展性和热稳定性时,通常使用ABS。但是,ABS更容易翘曲,特别是如果您使用的是没有加热室的机器。

  桌面FDM打印的另一种选择是PETG,其成分与ABS相当,并且易于打印。这三种材料都适用于大多数3D打印服务应用,从原型设计到成型,配合和功能,再到模型或功能部件的小批量生产。

  另一方面,工业FDM机器主要使用工程热塑,包括ABS,聚碳酸酯(PC)和Ultem。这些材料通常配备添加剂,可以改变其性能,使其特别适用于工业需求,如高冲击强度,热稳定性,耐化学性和生物相容性。

  使用不同的材料进行打印会影响零件的机械性能和精度以及成本。我们比较了下表中最常见的FDM材料。

  材料特性断续器+良好的强度+良好的耐温性-更容易翘曲+出色的视觉质量+易于打印-低冲击强度尼龙(PA)+高强度+优异的耐磨性和耐化学性- 低耐湿性佩特格+ 食品安全*+ 强度好+ 易于打印热塑性聚氨酯+非常灵活- 难以准确打印裴+优异的重量强度+优异的耐火性和耐化学性-成本高

  有关更多详细信息,请参阅PLA和ABS(两种最常见的FDM材料)之间主要差异的综述,以及所有常见FDM材料的广泛比较。

  FDM 3D打印部件可以通过几种后处理方法完成相当高的标准,包括打磨和抛光,底漆和喷漆,冷焊,蒸汽平滑,环氧涂层和金属电镀。

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  FDM可以快速且经济高效地生产原型和功能部件。FDM的材料种类繁多。台式FDM 3D打印机的典型构建尺寸为200 x 200 x 200mm。工业机器具有更大的构建尺寸。为防止翘曲,请避开大面积的平坦区域,并在尖角处添加圆角。FDM本质上是各向异性的,因此它不适用于机械上的关键部件。FDM机器的最小特征尺寸受喷嘴直径和层厚度的限制。材料挤出使得无法生成几何形状小于层高(通常为 0.1 - 0.2 mm)的垂直特征(在 Z 方向)。FDM 通常无法生成小于喷嘴直径 (0.4 - 0.5 mm) 的平面特征(在 XY 平面上)。壁必须至少比喷嘴直径大2至3倍(即0.8 - 1.2毫米)。如果您希望生产光滑的表面和非常精细的特征,则可能需要额外的后处理,例如喷砂和机加工。在这种情况下,另一种如SLA可能更合适。

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