3D打印設(shè)備操作與維護(hù)課件：SLS工藝3D打印設(shè)備操作與維護(hù)

SLS工藝3D打印設(shè)備操作與維護(hù)

SLS工藝3D打印設(shè)備操作與維護(hù)任務(wù)一了解SLS工藝3D打印設(shè)備的構(gòu)成任務(wù)二安裝與調(diào)試SLS工藝3D打印設(shè)備的光路系統(tǒng)任務(wù)三掌握SLS工藝3D打印設(shè)備的操作方法任務(wù)四掌握SLS工藝3D打印設(shè)備的維護(hù)方法任務(wù)一了解SLS工藝3D打印設(shè)備的構(gòu)成任務(wù)一任務(wù)一了解SLS工藝3D打印設(shè)備的構(gòu)成一、SLS工藝3D打印設(shè)備的基本工作原理SLS（selectivelasersintering），即激光選區(qū)燒結(jié)成形。SLS工藝3D打印設(shè)備采用的是激光選區(qū)燒結(jié)成形技術(shù)，使用CO2激光器，以固體粉末為打印材料。其基本工作原理如圖3-1-1所示。任務(wù)一了解SLS工藝3D打印設(shè)備的構(gòu)成二、SLS工藝3D打印設(shè)備的結(jié)構(gòu)組成與技術(shù)參數(shù)1．SLS工藝3D打印設(shè)備（見圖3-1-2）主要由四大系統(tǒng)組成，如圖3-1-3所示。任務(wù)一了解SLS工藝3D打印設(shè)備的構(gòu)成（1）光路系統(tǒng)：包括激光水冷機(jī)、振鏡、激光器、紅光指示器、擴(kuò)束鏡、反光鏡。（2）成形系統(tǒng)：包括1號收料箱、2號收料箱、供粉缸、電動缸、成形缸、涂鋪系統(tǒng)、預(yù)熱箱、排煙管。（3）機(jī)架結(jié)構(gòu)系統(tǒng)：包括機(jī)身支架、地腳、機(jī)架水平1號面、機(jī)架水平2號面。（4）控制系統(tǒng)：包括顯示器、操作面板。任務(wù)一了解SLS工藝3D打印設(shè)備的構(gòu)成2．SLS工藝3D打印設(shè)備技術(shù)參數(shù)見表3-1-1。任務(wù)一了解SLS工藝3D打印設(shè)備的構(gòu)成3．SLS工藝3D打印設(shè)備的安裝及使用環(huán)境有一定的要求：設(shè)備放置地必須有足夠的承載能力，環(huán)境溫度為20~28℃，環(huán)境濕度≤40%，工作電源為三相五線制AC380V、50Hz，接地電阻≤4Ω。任務(wù)一了解SLS工藝3D打印設(shè)備的構(gòu)成三、SLS工藝3D打印設(shè)備的控制系統(tǒng)SLS工藝3D打印設(shè)備主要由工業(yè)控制計算機(jī)及操作面板實現(xiàn)控制，其中，操作面板如圖3-1-4所示，功能說明如下：Emergency（急停）：緊急情況下整機(jī)斷電，停止設(shè)備各項動作。CHAMBERLIGHT（照明）：成形腔照明控制旋鈕。SYSTEMON（使能）：電源開關(guān)控制按鈕及指示。LASERON（激光）：激光器開關(guān)控制按鈕及指示。UNLOCK（門鎖）：成形腔艙門開關(guān)控制按鈕及指示。思考與練習(xí)1．SLS工藝3D打印設(shè)備主要由哪些系統(tǒng)組成？2．光路系統(tǒng)包括哪些部件？任務(wù)一安裝與調(diào)試SLS工藝3D打印設(shè)備的光路系統(tǒng)任務(wù)二任務(wù)二安裝與調(diào)試SLS工藝3D打印設(shè)備的光路系統(tǒng)一、激光器的種類1．固體激光器采用固體激光材料作為工作介質(zhì)，通過將能夠產(chǎn)生受激發(fā)射作用的金屬離子摻入晶體或玻璃基質(zhì)中，構(gòu)成發(fā)光中心。2．氣體激光器采用氣體作為工作介質(zhì)，根據(jù)氣體中真正產(chǎn)生受激發(fā)射作用的工作粒子性質(zhì)的不同，又分為原子氣體激光器、離子氣體激光器、分子氣體激光器、準(zhǔn)分子氣體激光器等。3．液體激光器這類激光器采用的工作介質(zhì)主要包括兩類，一類是有機(jī)熒光染料溶液，另一類是含有稀土金屬離子的無機(jī)化合物溶液，其中金屬離子（如Nd）發(fā)揮工作粒子作用，無機(jī)化合物液體（如SeOCl2）作為基質(zhì)。任務(wù)二安裝與調(diào)試SLS工藝3D打印設(shè)備的光路系統(tǒng)4．半導(dǎo)體激光器這類激光器是以半導(dǎo)體材料作為工作介質(zhì)而產(chǎn)生受激發(fā)射作用，即通過一定的激勵方式（如電注入、光泵或高能電子束注入），在半導(dǎo)體物質(zhì)的能帶之間或能帶與雜質(zhì)能級之間，通過激發(fā)非平衡載流子而實現(xiàn)粒子數(shù)反轉(zhuǎn)，從而產(chǎn)生光的受激發(fā)射作用。5．自由電子激光器這是一種特殊類型的新型激光器。工作介質(zhì)為在空間周期變化磁場中高速運動的定向自由電子束，只要改變自由電子束的速度就可產(chǎn)生可調(diào)諧的相干電磁輻射，原則上其相干輻射譜可從X射線波段過渡到微波區(qū)域。任務(wù)二安裝與調(diào)試SLS工藝3D打印設(shè)備的光路系統(tǒng)二、SLS工藝3D打印設(shè)備用激光器及其特點SLS工藝3D打印設(shè)備使用的是CO2激光器，輸出波長為10.6μm，功率可從幾瓦到幾萬瓦，光束質(zhì)量極高，常用來加工非金屬材料（對該波長具有很高的吸收率）。SLS工藝3D打印設(shè)備使用的CO2激光器的功率選擇幾十瓦即可，光斑直徑在0.4~0.5mm之間，可用來燒結(jié)尼龍、覆膜砂、陶瓷和聚苯乙烯粉末等非金屬材料，如圖3-2-1所示。任務(wù)二安裝與調(diào)試SLS工藝3D打印設(shè)備的光路系統(tǒng)三、激光器的安全操作注意事項1．禁止直視激光，切勿長時間觀察以免損傷眼睛。2．打印過程中必須佩戴防激光護(hù)目鏡或通過防護(hù)玻璃觀察成形狀態(tài)。3．切勿在激光開啟的狀態(tài)下將身體的任何部位置于激光掃描到的區(qū)域。4．在潛在風(fēng)險區(qū)域操作時需粘貼安全警示標(biāo)識。5．不要在激光工作時安裝、連接光纖或準(zhǔn)直器等部件。6．確保激光器電源線保護(hù)地端妥善接地。7．連接電源前，確保電源電壓符合要求，避免電壓錯誤導(dǎo)致激光器損壞。8．若激光器通過水冷方式進(jìn)行降溫，應(yīng)確保工作環(huán)境溫度不低于水的凝結(jié)溫度。9．確保工作區(qū)域通風(fēng)良好。任務(wù)二安裝與調(diào)試SLS工藝3D打印設(shè)備的光路系統(tǒng)任務(wù)實施光路系統(tǒng)的安裝包括對整機(jī)進(jìn)行調(diào)平，保證光路系統(tǒng)的水平度；安裝光路系統(tǒng)元器件；安裝、配置冷卻系統(tǒng)，使激光工作溫度可控；連接光路系統(tǒng)電源信號線，控制光路系統(tǒng)元器件運動。具體安裝步驟如下：1．調(diào)整水平光路系統(tǒng)對整機(jī)水平度要求很高，因此，在安裝光路系統(tǒng)前，需要對設(shè)備整機(jī)進(jìn)行調(diào)平。在調(diào)平過程中，使用框式水平儀進(jìn)行水平度調(diào)整，通過調(diào)整地腳螺栓，控制機(jī)架水平度誤差在0.1mm內(nèi)。水平度調(diào)整完后，固定螺母防止松動。一、光路系統(tǒng)安裝任務(wù)二安裝與調(diào)試SLS工藝3D打印設(shè)備的光路系統(tǒng)2．安裝光路系統(tǒng)元器件光路系統(tǒng)元器件包括激光器、振鏡、反光鏡座、擴(kuò)束鏡座、反射鏡、擴(kuò)束鏡、紅光指示器、激光水冷機(jī)等。激光器、振鏡等均屬于精密儀器，在安裝時一定要輕拿輕放，禁止觸碰鏡片反光面，部分元器件如圖3-2-2所示。任務(wù)二安裝與調(diào)試SLS工藝3D打印設(shè)備的光路系統(tǒng)3．連接冷卻系統(tǒng)光路系統(tǒng)中激光器為高能元器件，工作過程中需要對其進(jìn)行冷卻，因此，必須配置冷卻系統(tǒng)實施冷卻降溫。如圖3-2-3所示。任務(wù)二安裝與調(diào)試SLS工藝3D打印設(shè)備的光路系統(tǒng)4．連接電源信號線光路系統(tǒng)電源信號線包括激光器電源線、振鏡電源線、激光器開關(guān)控制信號線和振鏡控制信號線，嚴(yán)格按電器圖紙要求連接，接完認(rèn)真校對檢查。注意：走線時強、弱電分開，以避免電磁干擾。任務(wù)二安裝與調(diào)試SLS工藝3D打印設(shè)備的光路系統(tǒng)二、光路系統(tǒng)調(diào)試光路系統(tǒng)安裝完成后，需對其進(jìn)行調(diào)試。通過調(diào)整激光器、振鏡及激光器上動態(tài)聚焦鏡，使激光光束準(zhǔn)確有效地投射到工作臺零位上。具體調(diào)試步驟如下：1．調(diào)試激光器激光器需要調(diào)平，保證激光器出光口與擴(kuò)束鏡、反射鏡及振鏡中心在同一水平面上，使其光斑處于鏡片的中心，以減小激光能量的損耗。激光器調(diào)試通常借助紅光完成。2．調(diào)試振鏡調(diào)整振鏡位置，使其在自然狀態(tài)下的中心位置與工作臺的中心位置重合，保證振鏡水平。3．調(diào)試動態(tài)聚焦鏡打開振鏡，調(diào)整激光器上動態(tài)聚焦鏡的位置，尋找最小光斑（即最佳光斑質(zhì)量），使其投射到工作臺零位上，完成光路系統(tǒng)調(diào)試。思考與練習(xí)1．簡述3D打印設(shè)備中常用激光器的種類及特點。2．簡述激光器的安全操作注意事項。任務(wù)一掌握SLS工藝3D打印設(shè)備的操作方法任務(wù)三任務(wù)三掌握SLS工藝3D打印設(shè)備的操作方法任務(wù)引入本任務(wù)要求通過操作Flight403P型SLS工藝3D打印設(shè)備打印如圖3-3-1所示的齒輪小車模型，掌握SLS工藝3D打印設(shè)備的操作方法與注意事項。材料為尼龍粉末，要求打印產(chǎn)品形狀完整，曲面光滑。任務(wù)三掌握SLS工藝3D打印設(shè)備的操作方法一、SLS工藝3D打印設(shè)備的操作步驟SLS工藝3D打印設(shè)備的操作步驟如圖3-3-2所示。任務(wù)三掌握SLS工藝3D打印設(shè)備的操作方法二、SLS工藝3D打印設(shè)備的操作注意事項1．注意事項（1）嚴(yán)格按照操作指南及提示進(jìn)行操作。（2）在使用設(shè)備前，注意警示標(biāo)識和安全信息。（3）嚴(yán)禁在開機(jī)狀態(tài)下對設(shè)備進(jìn)行強制關(guān)機(jī)。（4）由于CO2激光器發(fā)出的激光為不可見光，且功率較大，在設(shè)備開啟后切勿將手伸入激光器中。任務(wù)三掌握SLS工藝3D打印設(shè)備的操作方法2．安全防范（1）禁止觸摸振鏡和反光鏡片。（2）設(shè)備電源為380V，通電時，不得碰觸強、弱電板，以免發(fā)生事故。（3）操作過程中，應(yīng)佩戴口罩和手套。（4）工作時不得觸碰光路或燒結(jié)空間。任務(wù)三掌握SLS工藝3D打印設(shè)備的操作方法任務(wù)實施1．根據(jù)任務(wù)要求，準(zhǔn)備相應(yīng)的設(shè)備、工具、材料及防護(hù)用品等，見表3-3-1。2．將STL格式的齒輪小車模型文件提前拷入U盤中。注意：需修復(fù)好STL格式文件的破面。一、任務(wù)準(zhǔn)備任務(wù)三掌握SLS工藝3D打印設(shè)備的操作方法二、設(shè)備開機(jī)1．開機(jī)前檢查（1）設(shè)備的工業(yè)控制計算機(jī)硬盤可用空間不小于1GB（硬盤可用空間過小，建議及時清理）。（2）氮氣（純度≥99.9%）夠用。（3）激光水冷機(jī)的水位處于安全值內(nèi)。（4）設(shè)備所處環(huán)境溫度保持在20~28℃之間，濕度在40%以下。任務(wù)三掌握SLS工藝3D打印設(shè)備的操作方法2．通電開機(jī)將設(shè)備背后右側(cè)的主電源開關(guān)轉(zhuǎn)到“On”狀態(tài)，確保設(shè)備通電，如圖3-3-3所示，工業(yè)控制計算機(jī)主機(jī)及顯示器同步開啟。打開激光水冷機(jī)的電源開關(guān)，確保激光水冷機(jī)處于工作狀態(tài)，如圖3-3-4所示。若未開啟激光水冷機(jī)，打開MakeStarP軟件時，系統(tǒng)會發(fā)出報警提示“激光冷卻水流量過低”，導(dǎo)致設(shè)備無法正常工作。任務(wù)三掌握SLS工藝3D打印設(shè)備的操作方法檢查激光冷卻水流量，即觀察激光器水流量表（位于設(shè)備左側(cè)的氣路操作面板上）讀數(shù)是否在2.0~4.0LPM范圍內(nèi)，如圖3-3-5所示。任務(wù)三掌握SLS工藝3D打印設(shè)備的操作方法三、數(shù)據(jù)處理1．將STL格式的齒輪小車模型文件拷貝到工業(yè)控制計算機(jī)中，如保存路徑為D:\FarsoonSLS\Geometry，如圖3-3-6所示。任務(wù)三掌握SLS工藝3D打印設(shè)備的操作方法2．打開建模操作系統(tǒng)軟件BuildStar，進(jìn)入其主界面，如圖3-3-7所示。任務(wù)三掌握SLS工藝3D打印設(shè)備的操作方法3．單擊軟件“首頁”菜單欄中的“改變材料”按鈕，確定建造所用的材料，如圖3-3-8所示。任務(wù)三掌握SLS工藝3D打印設(shè)備的操作方法4．在軟件主界面右側(cè)的“導(dǎo)入工件”任務(wù)欄中，找到STL格式齒輪小車模型文件并雙擊添加到軟件建造區(qū)內(nèi)，如圖3-3-9所示。任務(wù)三掌握SLS工藝3D打印設(shè)備的操作方法5．單擊“轉(zhuǎn)換/旋轉(zhuǎn)工件”按鈕，或在“位置調(diào)整/旋轉(zhuǎn)”模塊輸入數(shù)值，將齒輪小車模型旋轉(zhuǎn)至適合建造的方向，如圖3-3-10所示。任務(wù)三掌握SLS工藝3D打印設(shè)備的操作方法6．如圖3-3-11所示，單擊“視圖/頂視圖”按鈕，將齒輪小車模型拖放至建造區(qū)中間位置，并將其Z軸歸零，使齒輪小車移至工作臺平面，如圖3-3-12所示。任務(wù)三掌握SLS工藝3D打印設(shè)備的操作方法7．如圖3-3-13所示，單擊“首頁”菜單欄中的“驗證”按鈕，對模型工作包進(jìn)行碰撞檢查，完成后保存為bpf格式的文件。任務(wù)三掌握SLS工藝3D打印設(shè)備的操作方法8．單擊“切片”菜單欄中的“開始”按鈕，模擬整個建造過程并計算建造時間、建造高度及粉末需求量，如圖3-3-14所示。任務(wù)三掌握SLS工藝3D打印設(shè)備的操作方法9．模型切片過程中，單擊“顯示/掃描工件”按鈕，可預(yù)覽模型的掃描過程，如圖3-3-15所示。任務(wù)三掌握SLS工藝3D打印設(shè)備的操作方法10．模型切片結(jié)束后，軟件界面將顯示切片結(jié)果，包括總的材料需求量、活塞位置、預(yù)熱時間、建造時間和冷卻時間。單擊“終止”按鈕，結(jié)束預(yù)覽，如圖3-3-16所示。任務(wù)三掌握SLS工藝3D打印設(shè)備的操作方法四、材料準(zhǔn)備1．粉末用量計算根據(jù)模型切片結(jié)果所示總的材料需求量，計算建造所需的粉末用量。本任務(wù)采用FS3300PA尼龍粉末作為打印材料，所需粉末用量（kg）=總高×1.3。其中：總高=預(yù)熱高度（12.7mm）+建造高度（BuildStar放置工件后的高度）+冷卻高度（2.54mm）。任務(wù)三掌握SLS工藝3D打印設(shè)備的操作方法2．粉末攪拌（1）建造所使用的粉末為混合粉，按照混合粉的配比進(jìn)行配粉。粉末類型說明見表3-3-2。本任務(wù)采用新粉、余粉、溢粉為2∶2∶1的比例配粉，當(dāng)粉量不足時，采用新粉代替。任務(wù)三掌握SLS工藝3D打印設(shè)備的操作方法（2）粉末準(zhǔn)備所需設(shè)備為混料機(jī)，其結(jié)構(gòu)如圖3-3-17所示。使用混料機(jī)進(jìn)行粉末攪拌時，首先，打開混料機(jī)腔蓋，檢查并確保腔內(nèi)干凈無雜質(zhì)、出料口球閥已關(guān)緊、裝粉桶無雜質(zhì)。然后，將混合粉裝入混料機(jī)腔內(nèi)，合上并扣緊腔蓋，檢查并確保所有搭扣已扣緊。（3）設(shè)置攪拌時間，以本任務(wù)使用的FS3300PA尼龍粉末材料為例，需攪拌的粉末量為10~40kg時，建議設(shè)置攪拌時間為30分鐘。任務(wù)三掌握SLS工藝3D打印設(shè)備的操作方法（4）按下混料機(jī)控制器（見圖3-3-18）的啟動按鈕，混料機(jī)將按時間控制器設(shè)置好的攪拌時間攪拌粉末，時間結(jié)束后自動停止攪拌。（5）拉下球閥打開出料口，按下啟動按鈕，粉末緩慢流入裝粉桶內(nèi)。待粉末全部放完或裝粉桶裝滿前按下停止按鈕，打開腔蓋，用毛刷將剩余粉末刷到裝粉桶內(nèi)。任務(wù)三掌握SLS工藝3D打印設(shè)備的操作方法3．粉末過篩粉末過篩所需設(shè)備為清粉臺，如圖3-3-19所示。將攪拌好的粉末放入清粉臺內(nèi)過篩，以防粉末中有異物影響建造。篩粉完畢，打開前門，及時取出粉末，裝入儲存袋或儲存桶內(nèi)。注意：粉末未經(jīng)過清粉臺過篩，禁止上機(jī)建造。任務(wù)三掌握SLS工藝3D打印設(shè)備的操作方法五、產(chǎn)品打印1．打開控制操作系統(tǒng)軟件打開控制操作系統(tǒng)軟件MakeStarP，進(jìn)入其主界面，如圖3-3-20所示。任務(wù)三掌握SLS工藝3D打印設(shè)備的操作方法2．進(jìn)入手動模式界面單擊“機(jī)器”菜單欄中的“手動”按鈕，進(jìn)入手動模式界面，如圖3-3-21所示。任務(wù)三掌握SLS工藝3D打印設(shè)備的操作方法3．移出缸體（1）按下操作面板上的急停按鈕（“Emergency”）切斷電源，如圖3-3-22所示；連接缸體與設(shè)備上的快速插頭，如圖3-3-23所示；將急停按鈕旋轉(zhuǎn)復(fù)位，使系統(tǒng)通電。任務(wù)三掌握SLS工藝3D打印設(shè)備的操作方法（2）單擊手動模式界面的“運動”按鈕，進(jìn)入運動控制界面，如圖3-3-24所示。任務(wù)三掌握SLS工藝3D打印設(shè)備的操作方法（3）按下操作面板上的“SYSTEMON”按鈕，如圖3-3-25所示，運動控制界面操作選項變?yōu)辄c亮可用狀態(tài)。任務(wù)三掌握SLS工藝3D打印設(shè)備的操作方法（4）分別選擇供粉缸和成形缸兩個缸體下方的“絕對運動”選項，在“設(shè)置值”框中輸入“0”，單擊運動箭頭使活塞下降；或單擊“回零極限”按鈕，使活塞直接降至原點位置，如圖3-3-26所示。任務(wù)三掌握SLS工藝3D打印設(shè)備的操作方法（5）單擊“提升”按鈕進(jìn)入缸體提升界面，分別單擊“下極限”按鈕，將供粉缸和成形缸降至下極限位，如圖3-3-27所示。（6）缸體下降完成后，單擊“返回”按鈕，退出手動模式；將缸體緩慢移出設(shè)備，以便進(jìn)行建造前清理工作。任務(wù)三掌握SLS工藝3D打印設(shè)備的操作方法4．建造前清理圖3-3-28轉(zhuǎn)圈接觸擦拭鏡頭（1）清潔紅外探頭。供粉缸和成形缸腔內(nèi)上部，分別裝有紅外探頭，以監(jiān)測工作平面處的表面溫度。每次建造前，需清理紅外探頭。用脫脂棉簽蘸無水乙醇，將兩處紅外探頭擦拭干凈，擦拭時應(yīng)輕輕轉(zhuǎn)圈接觸鏡頭，嚴(yán)禁用力過度，如圖3-3-28所示；待無水乙醇自然揮發(fā)后，檢查確認(rèn)探頭表面已清潔。任務(wù)三掌握SLS工藝3D打印設(shè)備的操作方法（2）清潔激光窗口鏡。每次建造前，應(yīng)將激光窗口鏡抽屜從激光通道上取出，對激光窗口鏡進(jìn)行清潔。操作時，應(yīng)佩戴防靜電手套。首先，松開激光窗口鏡抽屜左右扣件，從激光通道上抽出激光窗口鏡抽屜，如圖3-3-29所示。任務(wù)三掌握SLS工藝3D打印設(shè)備的操作方法然后，使用空氣球吹掉鏡片表面污物。注意：禁止使用工廠的壓縮空氣吹掃鏡片表面污物。如果吹不掉污物，則用無塵布或無塵紙蘸無水乙醇，輕擦鏡片表面，如圖3-3-30所示。最后，將激光窗口鏡抽屜裝回激光通道上。注意：安裝時，調(diào)節(jié)左右扣件，確保抽屜內(nèi)密封圈有大于2mm的壓縮量。任務(wù)三掌握SLS工藝3D打印設(shè)備的操作方法（3）清潔鋪粉滾筒。檢查鋪粉滾筒清潔度，如滾筒上沾有異物或滾動異常時，需拆卸滾筒，用壓縮空氣清潔兩端軸承。（4）清潔觀察窗。如觀察窗模糊不清，應(yīng)及時取下，用無水乙醇擦拭后，立即用抹布或脫脂棉擦干，直至表面清潔干凈。任務(wù)三掌握SLS工藝3D打印設(shè)備的操作方法5．裝粉（1）根據(jù)模型切片結(jié)果（見圖3-3-31），供粉缸活塞位置為470.14mm，為確保粉末充足，供粉缸活塞實際位置應(yīng)低于470.14mm，這樣在供粉缸里裝滿粉末才足夠完成本次打印。任務(wù)三掌握SLS工藝3D打印設(shè)備的操作方法（2）將供粉缸活塞下降至420mm處，加入配好的粉末，直至粉末表面與供粉缸缸壁上端平齊，用Φ30mm以上的圓棒或其他工具將缸內(nèi)的粉末壓實并刮平粉末表面。注意：操作時應(yīng)佩戴防塵面罩，以免粉末對人體造成傷害。（3）將缸體推進(jìn)設(shè)備并確保到位。再次進(jìn)入MakeStarP軟件的手動模式界面，單擊“提升”按鈕，進(jìn)入缸體提升界面，然后單擊兩個缸體的“上極限”按鈕，將缸體提升至上極限位置，裝粉過程完成，如圖3-3-32所示。任務(wù)三掌握SLS工藝3D打印設(shè)備的操作方法6．手動鋪粉（1）確保回粉槽活塞處于原點位置。若未在原點位置，在MakeStarP軟件中，單擊“運動”按鈕進(jìn)入運動控制界面，然后單擊回粉槽的“回零極限”按鈕，使回粉槽活塞回到原點位置，如圖3-3-33所示。任務(wù)三掌握SLS工藝3D打印設(shè)備的操作方法（2）將滾筒移動至左極限。選擇滾筒的“左極限”選項，單擊“運動”按鈕，使?jié)L筒向左移動；單擊“停止”按鈕，可以使?jié)L筒停止運動，如圖3-3-34所示。任務(wù)三掌握SLS工藝3D打印設(shè)備的操作方法（3）觀察供粉缸缸內(nèi)粉末表面，使用“絕對運動”或“相對運動”方式提升供粉缸活塞，使其與成形缸工作平面平齊，如圖3-3-35左圖所示。單擊成形缸“上極限”按鈕，將成形缸活塞提升至上極限位置，如圖3-3-35右圖所示。此時已基本完成活塞提升工作，只需對粉末位置進(jìn)行微調(diào)。任務(wù)三掌握SLS工藝3D打印設(shè)備的操作方法（4）選擇供粉缸的“相對運動”選項，將供粉缸活塞提升0.5~1mm。而后將滾筒從左極限移動至右極限，再移動回左極限。重復(fù)該動作，直至工作平面全部被粉末鋪平。任務(wù)三掌握SLS工藝3D打印設(shè)備的操作方法7．自動鋪粉單擊MakeStarP軟件手動模式界面的“鋪粉”按鈕，進(jìn)入自動鋪粉界面；如圖3-3-36所示，設(shè)置鋪粉“層厚”為0mm，“供粉缸活塞”不超過0.5mm，根據(jù)需要設(shè)置鋪粉“層數(shù)”；單擊“鋪粉”按鈕進(jìn)行自動鋪粉，直至工作平面全部被粉末鋪平。任務(wù)三掌握SLS工藝3D打印設(shè)備的操作方法8．運行自動建造（1）在MakeStarP軟件的手動模式界面，單擊“返回”按鈕進(jìn)入主界面，單擊“機(jī)器”菜單欄中的“建造”按鈕，進(jìn)入自動建造界面，如圖3-3-37所示。任務(wù)三掌握SLS工藝3D打印設(shè)備的操作方法（2）在自動建造界面的“建造信息”模塊，單擊紅色按鈕，在彈出的“打開”對話框中，找到之前保存的bpf格式文件，并單擊“打開”按鈕，導(dǎo)入建造包，如圖3-3-38所示。任務(wù)三掌握SLS工藝3D打印設(shè)備的操作方法（3）如圖3-3-39所示，單擊“開始”按鈕，彈出系統(tǒng)使能提示，按下操作面板上的“SYSTEMON”按鈕，系統(tǒng)使能后開始自動建造。建造分三個階段：預(yù)熱階段、建造階段和冷卻階段。任務(wù)三掌握SLS工藝3D打印設(shè)備的操作方法（4）建造完成后，彈出“建造報告”界面，如圖3-3-40所示。任務(wù)三掌握SLS工藝3D打印設(shè)備的操作方法六、清粉取件1．清粉前準(zhǔn)備（1）查看bpf格式文件建造包，了解粉包中工件的形狀和位置，以免在取出工件的過程中損壞工件。（2）確保成形缸內(nèi)溫度降到80℃以下，以防將粉包從成形缸中取出后，零件遇冷收縮造成永久性變形。任務(wù)三掌握SLS工藝3D打印設(shè)備的操作方法2．移出粉包（1）建造完成后，在MakeStarP軟件中，關(guān)閉“建造報告”界面，單擊“返回”按鈕，進(jìn)入主界面。（2）單擊“機(jī)器”菜單中的“手動”按鈕，進(jìn)入手動模式界面；再單擊手動模式界面的“運動”按鈕，進(jìn)入運動控制界面，如圖3-3-41所示。任務(wù)三掌握SLS工藝3D打印設(shè)備的操作方法（3）按下操作面板上的“SYSTEMON”按鈕，使系統(tǒng)使能。（4）選擇成形缸的“相對運動”選項，在“設(shè)置值”框中輸入“20”，單擊向下箭頭，將成形缸活塞下降20mm，如圖3-3-42所示，以防降下并移動缸體時，缸體表面外圍多余的粉末溢出。任務(wù)三掌握SLS工藝3D打印設(shè)備的操作方法（5）單擊手動模式界面的“提升”按鈕，進(jìn)入提升界面；單擊成形缸的“下極限”按鈕，將成形缸移動至下極限位置，如圖3-3-43所示。任務(wù)三掌握SLS工藝3D打印設(shè)備的操作方法（6）將成形缸移出設(shè)備，放置定位座于成形缸上部，將儲粉罩放置于定位座上，如圖3-3-44所示。任務(wù)三掌握SLS工藝3D打印設(shè)備的操作方法（7）單擊手動模式界面的“運動”按鈕，進(jìn)入運動控制界面；按下操作面板上的“SYSTEMON”按鈕，確保系統(tǒng)使能指示燈點亮；單擊成形缸的“上極限”按鈕，將成形缸活塞移至頂部，使成形缸內(nèi)的粉包進(jìn)入儲粉罩內(nèi)；活塞上升完成后，將清粉鏟沿儲粉罩底面插進(jìn)粉包，確保完全插入。任務(wù)三掌握SLS工藝3D打印設(shè)備的操作方法（8）移動叉車至成形缸處，調(diào)整叉臂位置，將叉臂叉入清粉鏟兩側(cè)的托臂下，如圖3-3-45所示；腳踩叉車踏板提升叉臂，使清粉鏟與成形缸脫離，緩慢后退移出叉車，如圖3-3-46所示。任務(wù)三掌握SLS工藝3D打印設(shè)備的操作方法（9）緩慢移動叉車，將清粉鏟、儲粉罩及罩內(nèi)粉包一同轉(zhuǎn)移到清粉臺處，降低叉臂緩慢將清粉鏟放置于清粉臺上；完成后，將叉車移至存放位置，轉(zhuǎn)運工作結(jié)束；取出清粉鏟和儲粉罩，進(jìn)行清粉操作。任務(wù)三掌握SLS工藝3D打印設(shè)備的操作方法3．清粉剝離粉末前需確保粉包中心溫度低于60℃，以防高溫燙傷和產(chǎn)品急速遇冷產(chǎn)生變形。具體檢測方法為：使用溫度測量工具插入粉包的中心位置，5分鐘后查看顯示溫度。確認(rèn)粉包中心溫度低于60℃后，使用工具（如小鏟刀、毛刷）對粉包中工件周圍未成形的粉末進(jìn)行初步剝離。任務(wù)三掌握SLS工藝3D打印設(shè)備的操作方法七、表面處理1．噴砂清粉出來的工件放入噴砂機(jī)內(nèi)進(jìn)行噴砂處理，可進(jìn)一步將工件表層的粉末清除干凈。（1）檢查噴砂機(jī)氣管連接是否正常。（2）打開噴砂機(jī)工作艙，倒入噴砂機(jī)配套用玻璃珠，按下開始按鈕，進(jìn)行試噴并調(diào)節(jié)好壓力。參數(shù)設(shè)置建議為：玻璃珠一次加入600g，進(jìn)氣壓力調(diào)至0.4~0.6MPa，噴砂壓力調(diào)至0.2~0.4MPa。任務(wù)三掌握SLS工藝3D打印設(shè)備的操作方法（3）將待噴砂工件放入噴砂機(jī)內(nèi)，關(guān)好艙門，右腳輕踩噴砂踏板進(jìn)行噴砂作業(yè)。注意：噴砂操作時，工件不能離噴嘴太近，也不能長時間對準(zhǔn)同一個部位，以免工件受損。噴砂處理后的齒輪小車樣品如圖3-3-47所示。噴砂僅能處理工件表面的粉末，工件內(nèi)部或工件復(fù)雜結(jié)構(gòu)處的粉末還需使用其他工具如雕刻刀、雕刻筆、鐵絲等徹底清除。2．其他后處理如有需要，可對工件進(jìn)行打磨、涂樹脂、噴漆等后處理。任務(wù)三掌握SLS工藝3D打印設(shè)備的操作方法八、材料回收1．粉末收集粉末清理完成后，針對不同類型的粉末進(jìn)行分類收集。將余粉和溢粉分別放入清粉臺中過篩，過篩后的粉末存儲于粉末回收放置桶，如圖3-3-48所示。2．防潮處理粉末回收放置桶內(nèi)建議放置干燥劑，并保持粉末存儲空間的濕度小于40%。任務(wù)三掌握SLS工藝3D打印設(shè)備的操作方法九、現(xiàn)場清理用吸塵器將設(shè)備及掉落地面的粉末及時清理干凈。注意：使用吸塵器時應(yīng)輕拿輕放，避免撞擊；每次工作完成后，應(yīng)對吸塵器清理桶及各吸塵附件、防塵袋雜物進(jìn)行清理，并檢查是否有穿孔或漏氣等非正常現(xiàn)象；若長時間使用，應(yīng)每隔半小時停頓一次，一般情況下，連續(xù)工作時長不超過2小時。更換粉末材料進(jìn)行建造前，應(yīng)對設(shè)備進(jìn)行徹底清潔，確保設(shè)備內(nèi)沒有殘留上次建造材料的粉末。思考與練習(xí)1．SLS工藝3D打印設(shè)備在操作時需要配置哪些個人防護(hù)用品？2．將粉末裝入供粉缸內(nèi)之后，如果在運動控制界面提升成形缸活塞至上極限，會造成什么后果？3．SLS工藝3D打印設(shè)備在打印前要進(jìn)行哪些檢查及維護(hù)工作？任務(wù)一掌握SLS工藝3D打印設(shè)備的維護(hù)方法任務(wù)四任務(wù)四掌握SLS工藝3D打印設(shè)備的維護(hù)方法一、SLS工藝3D打印設(shè)備的精度檢測1．各軸運動精度各運動部件的精度主要包括Z軸、B軸和F軸限位正反方向的定位精度與重復(fù)精度。Z軸為成形缸，正限位位于上方；B軸為涂鋪系統(tǒng)，正限位位于最左端（遠(yuǎn)端）；F軸為供粉缸，正限位位于下方。任務(wù)四掌握SLS工藝3D打印設(shè)備的維護(hù)方法2.振鏡運動精度振鏡運動精度是指振鏡掃描精度。振鏡掃描精度分為X方向掃描精度和Y方向掃描精度。設(shè)備的精度反映在打印產(chǎn)品的打印精度上，通過打印測試件并檢測測試件的尺寸來反饋各軸和振鏡的運動精度。測試件模型是一個高度為50mm且最大直徑為50mm的圓柱堆疊體，如圖3-4-1所示。尺寸檢測時用千分尺從底層往上測量，X方向和Y方向的偏差值表示設(shè)備各軸和振鏡的運動精度。任務(wù)四掌握SLS工藝3D打印設(shè)備的維護(hù)方法二、SLS工藝3D打印設(shè)備的振鏡運動精度矯正振鏡運動精度矯正主要是指振鏡掃描范圍的矯正。工作臺升至零位后繼續(xù)往上升1~3mm，貼坐標(biāo)紙，盡可能保證坐標(biāo)紙的平整性，使坐標(biāo)紙中心位置與工作臺中心位置重合，固定坐標(biāo)紙(注意:若坐標(biāo)紙受潮、折疊應(yīng)廢棄)。加載打標(biāo)軟件，進(jìn)行首次矯正，激光功率設(shè)置為1~3W，各點進(jìn)行校正。校正完畢，進(jìn)行mark掃描，激光功率設(shè)置為5~8W，掃描速度為100mm/s。