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Kai Parthy首創(chuàng)衡量3D打印線材翹曲程度的方法 

2017-12-07 21:23
                                                                                                                                                                                                                        
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對(duì)于基于FDM(熔融沉積成型)技術(shù)的3D打印機(jī)來(lái)說(shuō),翹曲可能是最讓人沮喪,但是非常常見(jiàn)的問(wèn)題之一了,尤其是在使用ABS線材時(shí),非常容易產(chǎn)生翹曲,經(jīng)常會(huì)在不經(jīng)意間使用戶的3D打印作業(yè)毀于一旦。

為了幫助各種水平的用戶確定他們選擇的線材翹曲屬性,實(shí)現(xiàn)最佳的3D打印效果,著名的3D打印線材開(kāi)發(fā)者KaiParthy開(kāi)發(fā)出了一種可以重復(fù)使用的標(biāo)準(zhǔn)化測(cè)試方法,以測(cè)量各種3D打印線材的翹曲“指數(shù)”而且這種方法只需一臺(tái)FDM3D打印機(jī)和一臺(tái)平板掃描儀即可進(jìn)行。

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翹曲之所以產(chǎn)生,是因?yàn)樗芰霞鞑糠值睦鋮s速度不同,引起不均勻的收縮,從而使3D打印件在應(yīng)該直的地方產(chǎn)生彎曲。盡管與ABS相比,PLA的情況要好一點(diǎn),但是這兩種材料都會(huì)產(chǎn)生翹曲。

一般解決這一問(wèn)題最常用的方法包括:加熱打印床、放慢打印速度和降低打印溫度等。除此之外,很多3D線材廠商有時(shí)會(huì)聲稱其線材具有低翹曲或者零翹曲屬性——但是Parthy稱,這些都是“營(yíng)銷詞匯,因?yàn)闆](méi)有人能夠確切地定義翹曲?!?br />
“要衡量翹曲并不是一件容易的事情?!盤(pán)arthy說(shuō):“比較常見(jiàn)的誤解是用聚合物廠商提供的收縮值來(lái)做為反映翹曲程度的一個(gè)指標(biāo)兆。但是塑料的收縮值并不能真實(shí)地反映3D打印塑料的翹曲程度,因?yàn)榉謱哟蛴∈且粋€(gè)復(fù)雜的熱力學(xué)過(guò)程,受十幾種參數(shù)的影響。”

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Parthy的解決辦法就是創(chuàng)建一個(gè)簡(jiǎn)單的0~10的評(píng)分(0=好,10=壞),來(lái)標(biāo)識(shí)給定的線材實(shí)際上會(huì)產(chǎn)生多大程度的扭曲。重要的是,Parthy提醒稱他的方法并不是為了告訴您如何減少翹曲——相反,它是一個(gè)工具,可以幫助用戶對(duì)不同線材的翹曲特性進(jìn)行比較,以確定哪種材料更適合其項(xiàng)目。

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這個(gè)指數(shù)只需幾個(gè)簡(jiǎn)單的步驟即可獲得。首先,您要先3D打印一個(gè)用來(lái)進(jìn)行翹曲測(cè)試的對(duì)象(Parthy提供了幾個(gè)可免費(fèi)下載的樣本模型)。接下來(lái),沿著Z軸,在水平方向分級(jí)畫(huà)一條粗線,以之作為(2D)掃描測(cè)量的參照。然后掃描對(duì)象(至少1200×1200dpi),并使用圖形軟件(比如Inkscape)測(cè)量這些圖層的彎曲,可以獲得精確到1/100毫米的數(shù)值。最終經(jīng)過(guò)將獲得的彎曲值與層的長(zhǎng)度相比,再放大1000倍,可以得到一個(gè)0-10之間的數(shù)值,這就是Parthy所知的翹曲指數(shù)。

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Parthy稱最好是在非加熱的3D打印床上測(cè)量翹曲指數(shù),而不要使用熱床,這是因?yàn)榉羌訜釛l件(20-25°C)是幾乎所有3D打印機(jī)都能具備的,而熱床由于機(jī)器型號(hào)或者設(shè)置的不同往往難以重現(xiàn)指定的條件。簡(jiǎn)單地說(shuō)就是,非加熱平臺(tái)可以實(shí)現(xiàn)統(tǒng)一、標(biāo)準(zhǔn)化、重復(fù)性好,從而獲得更加可靠的結(jié)果。

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