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基于3D打印样件制备的研究

更新时间: 2021-07-30 15:38:00  查看次数: 93    

基于3D打印样件制备的研究,苏州地区广泛采用3D打印设备为定制的FDM打印机,喉管的作用是将线材导入加热头中,防止因为高温使得线材熔融软化弯折而无法驱动材料从挤出口挤出。在齿轮与喉管之间,打印机会留有一段距离,也是为了防止齿轮附近的线材软化。一般的3D打印材料如聚乳酸(PLA)质地较硬,这段留空的距离不会造成线材弯折,但是TPU线材较软,在这段留空的距离里一旦发生弯折就无法将材料持续挤入加热头,挤出失败的打印机中取出的TPU线材。通过对喉管进行加长,使其尽可能贴近齿轮部分,这个问题得到了有效的解决。

3D打印机所采用的驱动软件为开源的Cum,版本号为15.04。软件能进行切片并自动生成打印机的控制代码(G代码),然而由软件自动生成的打印路径只能大致满足成型需求,不能针对性地对特殊结构的打印进行优化,导致一些模型的打印效果较差,尤其对于薄壁的蜂窝类结构模型。对于我们要打印Horseshoe结构,由于无法一笔画完成,软件所生成打印路径实为不同块拼接而成的路径,这样形成了两个明显的缺点:一是路径逻辑混乱,打印头有大量的无挤出移动,会造成有很多残余的细丝牵连,严重影响打印质量;二是一个结点的六条曲边是通过拼接连在一起的,节点处的粘接强度很低,拉伸过程中极容易从结点处破坏。

这里我们对G代码进行了调整以达到最佳的打印效果。G代码是控制打印头、底座以及挤出齿轮运转等一系列打印机运行参数的代码,通过研宄G代码可以发现打印头的运动路径实际上是通过一个个坐标点连接在一起的,在此认识基础上我们可以对G代码进行修改而改变打印路径。首先我们对所要打印的结构特征进行仔细分析,发要打印的结构可由三部分叠加而成。

所打印的Horseshoe结构均采修改过后的打印路径,代替软件自动生成的G代码中的打印路径,这样的路径安排与一笔画相接近,挤出连续,打印头几乎没有无挤出的移动路径,不同部分之间没有牵连的细丝;另外分成的这三段一笔画均会经过结点处,相当于结点处是这三条路径重合的地方,因而结点处得到了加固,连接强度高。


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