影響熔絲堆積成型精度的主要工藝參數(shù)

1、影響熔絲堆積影響熔絲堆積成型成型精度的精度的主要工藝參數(shù)主要工藝參數(shù)課程：激光課程：激光3D3D打印技術(shù)打印技術(shù)主講教師：華學(xué)兵主講教師：華學(xué)兵教學(xué)目標(biāo)教學(xué)目標(biāo)初步了解影響熔絲堆積成型精度的主要工藝初步了解影響熔絲堆積成型精度的主要工藝參數(shù)參數(shù)主要主要工藝參數(shù)工藝參數(shù)（1）分層厚度（）分層厚度（2）噴嘴直徑（）噴嘴直徑（3）噴頭溫度）噴頭溫度（4）環(huán)境溫度（）環(huán)境溫度（5）擠出速度（）擠出速度（6）填充速度）填充速度（7）理想）理想輪廓線的補(bǔ)償輪廓線的補(bǔ)償量（量（8）延遲時間）延遲時間。影響熔絲堆積成型精度的主要工藝參數(shù)影響熔絲堆積成型精度的主要工藝參數(shù)1、分層、分層厚度與噴嘴直徑厚度與噴嘴直

2、徑（1 1）分層厚度）分層厚度 指指將三維數(shù)據(jù)模型進(jìn)行切片時層與層之間的高度，也是熔將三維數(shù)據(jù)模型進(jìn)行切片時層與層之間的高度，也是熔絲絲堆積堆積系統(tǒng)在堆積填充實體時每層的厚度系統(tǒng)在堆積填充實體時每層的厚度。較大較大原型表面會有明顯原型表面會有明顯的的“臺階臺階”，影響影響原型的表面質(zhì)原型的表面質(zhì)量和精度；量和精度；原型精度會較高原型精度會較高，但但需要加工的層數(shù)需要加工的層數(shù)增多，成型時間也增多，成型時間也就較長。就較長。較小較小1、分層、分層厚度與噴嘴直徑厚度與噴嘴直徑（2 2）噴嘴噴嘴直徑直徑噴嘴噴嘴直徑直徑一般一般噴絲越細(xì)，噴絲越細(xì)，原型精度越高，原型精度越高，但每但每層加工層加工路徑路

3、徑會更密更長，成會更密更長，成型時間也就越型時間也就越長長工藝過程中為了工藝過程中為了保證上下兩層能保證上下兩層能夠牢固地粘結(jié)，夠牢固地粘結(jié)，一般分層厚度需一般分層厚度需要小于噴嘴要小于噴嘴直徑直徑2、擠出速度與填充速度、擠出速度與填充速度擠出擠出速度：速度： 指指噴絲在送絲機(jī)構(gòu)的作用下，從噴嘴中擠出時的速度。噴絲在送絲機(jī)構(gòu)的作用下，從噴嘴中擠出時的速度。填充填充速度：速度： 指指噴頭在運(yùn)動機(jī)構(gòu)的作用下，按輪廓路徑和填充路徑運(yùn)噴頭在運(yùn)動機(jī)構(gòu)的作用下，按輪廓路徑和填充路徑運(yùn)動時的速度。在保證運(yùn)動機(jī)構(gòu)運(yùn)行平穩(wěn)的前提下，填充速度動時的速度。在保證運(yùn)動機(jī)構(gòu)運(yùn)行平穩(wěn)的前提下，填充速度越快，成型時間越短，

4、效率越高。越快，成型時間越短，效率越高。3、噴嘴、噴嘴溫度與環(huán)境溫度溫度與環(huán)境溫度噴嘴噴嘴溫度溫度+環(huán)境溫度環(huán)境溫度指系統(tǒng)工指系統(tǒng)工作時原型作時原型周圍環(huán)境周圍環(huán)境的的溫度溫度指系統(tǒng)工作指系統(tǒng)工作時將噴嘴加時將噴嘴加熱到的一定熱到的一定溫度溫度噴嘴噴嘴溫度：溫度：應(yīng)應(yīng)在一定的范圍內(nèi)選擇，使擠出的絲呈在一定的范圍內(nèi)選擇，使擠出的絲呈粘粘彈性流體彈性流體狀態(tài)，即保持材料粘性系數(shù)在一個適用的范圍內(nèi)狀態(tài)，即保持材料粘性系數(shù)在一個適用的范圍內(nèi)。環(huán)境溫度：環(huán)境溫度：影響影響成形零件的熱應(yīng)力大小，影響原型的表面質(zhì)量成形零件的熱應(yīng)力大小，影響原型的表面質(zhì)量4、理想輪廓線的補(bǔ)償量、理想輪廓線的補(bǔ)償量工藝工藝過程

5、中擠出絲的過程中擠出絲的形狀、尺寸受到噴嘴形狀、尺寸受到噴嘴孔直徑、分層厚度、孔直徑、分層厚度、擠出速度、填充速度、擠出速度、填充速度、噴嘴溫度、成形室溫噴嘴溫度、成形室溫度、材料粘性系數(shù)及度、材料粘性系數(shù)及材料收縮率等諸多因材料收縮率等諸多因素的影響。素的影響。擠出絲的寬度并不是一擠出絲的寬度并不是一個固定值，從而，理想個固定值，從而，理想輪廓線的補(bǔ)償量需要根輪廓線的補(bǔ)償量需要根據(jù)實際情況進(jìn)行設(shè)置調(diào)據(jù)實際情況進(jìn)行設(shè)置調(diào)節(jié)，其補(bǔ)償量設(shè)置正確節(jié)，其補(bǔ)償量設(shè)置正確與否，直接影響著原型與否，直接影響著原型制件尺寸精度和幾何精制件尺寸精度和幾何精度。度。 成型成型過程中，由于噴絲具有一定的寬度，造成填

6、充輪廓路徑時的實際輪過程中，由于噴絲具有一定的寬度，造成填充輪廓路徑時的實際輪廓線超出理想輪廓線一些區(qū)域，因此，需要在生成輪廓路徑時對理想輪廓線廓線超出理想輪廓線一些區(qū)域，因此，需要在生成輪廓路徑時對理想輪廓線進(jìn)行補(bǔ)償進(jìn)行補(bǔ)償。 該該補(bǔ)償值稱為理想輪廓線的補(bǔ)償量，理論上應(yīng)當(dāng)是擠出絲寬度的一半補(bǔ)償值稱為理想輪廓線的補(bǔ)償量，理論上應(yīng)當(dāng)是擠出絲寬度的一半。5、延遲時間、延遲時間延遲時間延遲時間：出出絲延遲時間和斷絲絲延遲時間和斷絲延遲時間延遲時間當(dāng)送絲機(jī)構(gòu)開始送絲時，噴嘴不會立即出絲，而有一定當(dāng)送絲機(jī)構(gòu)開始送絲時，噴嘴不會立即出絲，而有一定的滯后的滯后，這，這段滯后時間稱為出絲延遲時間。段滯后時間稱

7、為出絲延遲時間。當(dāng)送絲機(jī)構(gòu)停止送絲時，噴嘴也不會立即斷絲當(dāng)送絲機(jī)構(gòu)停止送絲時，噴嘴也不會立即斷絲，這這段滯后時間稱為斷絲延遲時間。段滯后時間稱為斷絲延遲時間。在工藝過程中，需要合理地設(shè)置延遲時間參數(shù)在工藝過程中，需要合理地設(shè)置延遲時間參數(shù)，否則否則會出現(xiàn)拉絲太細(xì)，粘結(jié)不牢或未能粘結(jié)，甚至斷絲缺絲的現(xiàn)象會出現(xiàn)拉絲太細(xì)，粘結(jié)不牢或未能粘結(jié)，甚至斷絲缺絲的現(xiàn)象；或者或者出現(xiàn)堆絲、積瘤等現(xiàn)象，嚴(yán)重影響原型的質(zhì)量和精度。出現(xiàn)堆絲、積瘤等現(xiàn)象，嚴(yán)重影響原型的質(zhì)量和精度。課程小結(jié)課程小結(jié) 上述上述工藝參數(shù)對于熔絲堆積成型工藝有著重要的工藝參數(shù)對于熔絲堆積成型工藝有著重要的影響，在成型過程中對它們進(jìn)行控制和調(diào)節(jié)，通過選影響，在成型過程中對它們進(jìn)行控制和調(diào)節(jié)，通過選擇最合理的一系列工藝參數(shù)，從而達(dá)到最好的工藝效擇最合理的一系列工藝參數(shù)，從而達(dá)到最好的工藝效果。此外，在系統(tǒng)的實驗階段和調(diào)試階段，對這些工果。此外，在系統(tǒng)的實驗階段和調(diào)試階段，對這些工藝參數(shù)的控制與調(diào)節(jié)更是必不可少的工作藝參數(shù)的控制與調(diào)節(jié)更是必不可少的工作。 主要主要工藝參數(shù)工藝參數(shù)（1）分層厚度（）分層厚度（2）噴嘴直徑（）噴嘴直徑（3）噴頭溫度）噴頭溫度（4）環(huán)境溫度（）環(huán)境溫度（5）擠出速度（）擠出速度（6）填充速度）填充速度（7）理想）理想輪廓線的補(bǔ)償輪廓線的補(bǔ)償量量 （8）延遲時間）延