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一种防止FDM打印中3D打印模型翘曲的方法

阅读:1038发布:2020-06-18

专利汇可以提供一种防止FDM打印中3D打印模型翘曲的方法专利检索,专利查询,专利分析的服务。并且本 发明 属于航空制造技术领域,公开了一种防止FDM打印中3D打印模型 翘曲 的方法,包括:步骤1,确定3D打印模型的底面,所述3D打印模型的底面表示3D打印模型各个面中最先打印出来 接触 热床平台的面;步骤2,在热床平台上均匀涂抹防翘胶 水 ;步骤3,设置热床平台的 温度 以及 打印机 的打印参数;步骤4,根据所述打印机的打印参数打印所述3D打印模型;能够有效解决3D打印件的翘曲 变形 ,保证3D产品打印成功。,下面是一种防止FDM打印中3D打印模型翘曲的方法专利的具体信息内容。

1.一种防止FDM打印中3D打印模型翘曲的方法,其特征在于,所述方法包括如下步骤:
步骤1,确定3D打印模型的底面,所述3D打印模型的底面表示3D打印模型各个面中最先打印出来接触热床平台的面;
步骤2,在热床平台上均匀涂抹防翘胶
步骤3,设置热床平台的温度以及打印机的打印参数;
步骤4,根据所述打印机的打印参数打印所述3D打印模型。
2.根据权利要求1所述的一种防止FDM打印中3D打印模型翘曲的方法,其特征在于,所述防翘胶水为水溶性胶水。
3.根据权利要求1所述的一种防止FDM打印中3D打印模型翘曲的方法,其特征在于,设置热床平台的温度为T+10℃,其中,T为环境温度
4.根据权利要求1所述的一种防止FDM打印中3D打印模型翘曲的方法,其特征在于,所述打印机的参数至少包括:打印速度和打印厚度。
5.根据权利要求4所述的一种防止FDM打印中3D打印模型翘曲的方法,其特征在于,所述打印速度设置为40mm/s至60mm/s之间,mm/s表示毫米每秒。
6.根据权利要求5所述的一种防止FDM打印中3D打印模型翘曲的方法,其特征在于,所述打印速度设置为40mm/s,mm/s表示毫米每秒。
7.根据权利要求4所述的一种防止FDM打印中3D打印模型翘曲的方法,其特征在于,所述打印厚度为0.2mm至0.3mm之间,mm表示毫米。
8.根据权利要求7所述的一种防止FDM打印中3D打印模型翘曲的方法,其特征在于,所述打印厚度为0.2mm,mm表示毫米。
9.根据权利要求1所述的一种防止FDM打印中3D打印模型翘曲的方法,其特征在于,当
3D打印模型为狭长型时,确定3D打印模型的底面的原则为:打印机的扫描线沿3D打印模型的短边扫描。

说明书全文

一种防止FDM打印中3D打印模型翘曲的方法

技术领域

[0001] 本发明属于航空制造技术领域,尤其涉及一种防止FDM打印中中3D打印模型翘曲的方法。

背景技术

[0002] 3D打印技术作为一种新兴的、无限发展、具有广阔前景的加工制造技术,能实现把计算机上的设计蓝图快速高效地变成实物。3D打印技术在产品预先研制方面发挥着重要作用。
[0003] 3D打印技术被认为是第三次工业革命的核心技术之一,其中FDM(Fused Deposition Modeling,熔融沉积成型技术)技术是3D打印技术发展最快、用得最多的技术,其原理是将打印材料经导管送向智能控制的喷头后,加热熔融并最终堆积成型。由于受3D打印设备、3D模型、打印材料、工艺参数以及各种外部环境因素的影响,打印成型件会产生各种类型的缺陷。其中翘曲变形是FDM工艺中最常见的缺陷,防止翘曲是FDM 3D打印成功的关键。
[0004] 现有技术通常是通过控制打印设备的打印参数来控制打印件的质量,但是对于不同的3D打印件,打印设备的打印参数无法精确设置。

发明内容

[0005] 针对现有技术的缺点,本发明提供了一种防止FDM打印中中3D打印模型翘曲的方法,能够有效解决3D打印件的翘曲变形,保证3D产品打印成功。
[0006] 本发明的技术方案如下:
[0007] 一种防止FDM打印中3D打印模型翘曲的方法,所述方法包括如下步骤:
[0008] 步骤1,确定3D打印模型的底面,所述3D打印模型的底面表示3D打印模型各个面中最先打印出来接触热床平台的面;
[0009] 步骤2,在热床平台上均匀涂抹防翘胶
[0010] 步骤3,设置热床平台的温度以及打印机的打印参数;
[0011] 步骤4,根据所述打印机的打印参数打印所述3D打印模型。
[0012] 本发明技术方案的特点和进一步的改进为:
[0013] (1)所述防翘胶水为水溶性胶水。
[0014] (2)设置热床平台的温度为T+10℃,其中,T为环境温度
[0015] (3)所述打印机的参数至少包括:打印速度和打印厚度。
[0016] (4)所述打印速度设置为40mm/s至60mm/s之间,mm/s表示毫米每秒。
[0017] (5)所述打印厚度为0.2mm至0.3mm之间,mm表示毫米。
[0018] (6)当3D打印模型为狭长型时,确定3D打印模型的底面的原则为:打印机的扫描线沿3D打印模型的短边扫描。
[0019] 本发明主要从设置合适打印参数、改变3D模型放置底面和使用专用防翘胶水,从而解决3D打印件翘曲变形的问题,保证产品打印成功。附图说明
[0020] 图1为现有技术中打印件翘曲变形的过程示意图;
[0021] 图2为本发明实施例提供的一种防止FDM打印中3D打印模型翘曲方法的流程示意图。

具体实施方式

[0022] FDM工艺中,熔融状态的丝在冷却过程中会经过粘流态、高弹态、玻璃态,打印件翘曲变形示意图如图1所示,图(a)为新堆积层刚刚堆积到打印件(热床平台)上;图(b)为新堆积层从熔融温度冷却到玻璃化温度过程的理论变形,实际上此过程由于处于热塑性阶段,新堆积层会受到下部打印件的外拉伸,会伸长变形如图(c)所示;图(d)是堆积层从玻璃化温度到成型室环境温度过程形变,层间内应力的产生,使制件向上翘曲变形。
[0023] 根据翘曲变形理论来看,翘曲变形量大小跟以下几个因素有关:
[0024] (1)丝材热膨胀系数。膨胀系数越大,变形量越大。
[0025] (2)室温。当室温越低,玻璃化温度到成型室环境温度的温差越大,变形量越大。
[0026] (3)成型尺寸,即扫面线长度。当打印件为狭长形时,若沿着长度方向打印,打印件的内应力和翘曲变形将会较大,要减少翘曲变形量应尽量减少其长度。平行直线扫描时尽量沿短边异侧扫描。
[0027] (4)层厚与层数。减少层厚可以减少打印的新堆积层冷却时其底部已成型顶部间的温差,减少其收缩的不均匀,同时减小层厚增加了打印层数,可大大减少翘曲变形量。
[0028] 根据影响翘曲变形量大小的因素,通过打印实验,可以从下几个方面来控制翘曲变形:
[0029] ①环境温度。适当提高热床平台温度,减小热床温度与环境温度,从而减小温差对翘曲的影响。
[0030] ②设置合适打印速度,减小分层厚度。通过设置合适的打印速度,并且减小每层打印的厚度,可以减少打印的新堆积层冷却时与其底部已成型顶部间的温差,减少其收缩的不均匀,减小翘曲变形量。优选的,可将打印速度设定为40mm/s,层厚设置为0.2mm。
[0031] ③使用专用防翘胶水。在热床平台上涂抹防翘专用胶水,将模型与平台紧密粘接,从而抵抗层间应力,起到减缓翘曲变形的作用。
[0032] ④变换3D模型底面。当打印件为狭长形时,若沿着长度方向打印,打印件的内应力和翘曲变形将会较大,要减少翘曲变形量应尽量减少其长度。平行直线扫描时尽量沿短边异侧扫描。
[0033] 本发明实施例提供一种防止FDM打印中3D打印模型翘曲的方法,如图2所示,所述方法包括如下步骤:
[0034] 步骤1,确定3D打印模型的底面,所述3D打印模型的底面表示3D打印模型各个面中最先打印出来接触热床平台的面;
[0035] 步骤2,在热床平台上均匀涂抹防翘胶水;
[0036] 步骤3,设置热床平台的温度以及打印机的打印参数;
[0037] 步骤4,根据所述打印机的打印参数打印所述3D打印模型。
[0038] 本发明技术方案的特点和进一步的改进为:
[0039] (1)所述防翘胶水为水溶性胶水。
[0040] (2)设置热床平台的温度为T+10℃,其中,T为环境温度。
[0041] (3)所述打印机的参数至少包括:打印速度和打印厚度。
[0042] (4)所述打印速度设置为40mm/s至60mm/s之间,mm/s表示毫米每秒。
[0043] (5)所述打印厚度为0.2mm至0.3mm之间,mm表示毫米。
[0044] (6)当3D打印模型为狭长型时,确定3D打印模型的底面的原则为:打印机的扫描线沿3D打印模型的短边扫描。
[0045] 本发明主要从设置合适打印参数、改变3D模型放置底面和使用专用防翘胶水,从而解决3D打印件翘曲变形的问题,保证产品打印成功。
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