在3D打印制作过程中,经常会出现“扭曲”或“翻转”。尤其是零件地板是大平面时,此问题尤为常见。
那么,解决这个问题有哪些办法呢?首先要理解产生问题的原因。“翘边”和“翻倒”其实是一回事,就是制品底面没有粘住托盘表面,而其本质原因是“热胀冷缩”——200度左右的丝料从喷嘴挤出,黏附在托盘上成型,在一段时间后逐渐降低至室温,在此过程中产生了一定程度的“冷缩”趋势。所以,“翘边”和“翻倒”的发生其实就是“冷缩”趋势比较严重,超过了托盘与制件两者的粘结强度极限。
理解上一面这段话,就能够针对性地提出解决的思路了。萌爸认为,思路有五条,分别是:增粘性、减触面、断长链、降温差、过渡层。
1.增粘性——加强托盘与制件两者之间的粘性,直接对抗收缩趋势
这是最“刚”的一种方法,也最为大多数人所熟知、常用。具体实现手段很多,包括:涂固体胶、粘美纹纸、用洞洞板、喷光油等。后面萌爸会专门出一期文章,罗列、分析、比较这类方法。
2.减触面——减小制件底部接触面积,变向降低绝对冷却收缩值
这是另一种思路,我们都知道热胀冷缩的收缩值和原始长度成正比,既然如此,我们干脆直接想办法减小底部接触面积。这样一来,底部边缘处的收缩绝对值就变小了,也就不容易产生问题了。
要减小接触面,最好是在前期结构设计阶段考虑,也可以在打印前从摆放方向上考虑。
3.断长链——故意在长边上开工艺孔,降低最危险处的冷却收缩值
这个思路和第二种比较像,只是有时候由于种种原因,底面实在没有办法做小,那么我们就想办法在基本不改变底面形状的前提下来解决问题。大家可以想象,如果真的发生“翘边”,都会发生在哪处呢?是不是永远都发生在“最长链”的一端?例如,底面是个大正方形时,一定是某个角最容易翘起来,因为对角线是“最长链”。
而打断长链条的做法,就好比火车轨道上的那一条条缝,它们的道理是一样的。具体操作中,打断的方法很多,下图举了一个例子。
4.降温差——增加托盘温度,通过减少前后温差降低冷却收缩值
使用FDM设备打印时,细心的人会观察到一个规律——夏天打印的成功率略比冬天高一些,空调房除外。这其实就是温差的影响,影响热胀冷缩值的因素,除了原始尺寸就是温度变化了。
所以,如果你的3D打印机有热床功能,请把它打开;如果没有,那试试把房间里的空调或取暖器打开。
5.过渡层——在制件和托盘间增加过渡层,让过渡层吸收收缩变形趋势
这又是另一种思路了,既然热胀冷缩只能减小而不能完全避免,那我们就坦然接受让它发生,只是不让收缩的结果聚集在某一点集中爆发出来。因此,在制件和托盘之间加上一个结构相对松散的“过渡层”就是一个很不错的办法。在切片软件中,有一个选项“增加底盘”其实用的就是这个办法。
具体操作中,可以通过“增加底盘”、“抬高打印”、“倾斜摆放”来实现增加过渡层(后两种其实是将产生的支撑结构作为过渡层)的效果。
以上,就是萌爸总结的解决3D打印制件“翘边”、“翻倒”问题的几个思路。具体操作中,应当根据实际情况尽可能选几条一起用,刚柔并济,通常就能很好地解决问题了。
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