FDM打印機如何解決支撐問題?
FDM 3D打印過程中,遇到模型本身有懸空面或大傾斜面難以打印,需要設計支撐結構。打印的模型特征面及角度不同,所使用機器的單噴嘴與雙噴嘴,打印材料與支撐材料都是設計支撐考慮的因素,我們將會對此進行討論和分享。
為什么需要打印支撐,哪些模型需要支撐?
FDM原理是將熱熔性塑料通過高溫噴嘴熔融后擠出,基于在打印平臺上逐層堆積構建立體模型的過程。打印過程中,會遇到很多不同的模型,有的結構簡單易于打印。有的結構特殊,像有些模型是架空結構或跨橋,下面沒有東西托著,無法在上一層基面上打印;有些是大斜面結構,其傾斜面角度超過55度,打印時很可能會出現(xiàn)斜面坍塌,那么這些模型需要我們進行支撐的設計,才能打出更好質量的產品模型。
我們在拿到模型文件前,會對模型進行分析,如何打印,是否需要支撐進行預先判斷。當然,現(xiàn)在的切片軟件,用的比較多的有simplify 3D、cura等,軟件會自動對模型進行分析后切片預覽,自動生成支撐結構,使用比較方便簡單,也可手動對某些位置進行設置,以便更好去打印。

支撐如何打印,既能節(jié)省材料又能提高打印效率呢?
由于模型的結構,需要表現(xiàn)的特征面不同,我們設計的支撐結構也會不同。例如我們在simplify3D軟件中可設置支撐填充角度、支撐填充率、支撐結構等,方便我們自由設計支撐結構。
目前市面上有單噴嘴和雙噴嘴機器,工業(yè)應用通常我們會選擇工業(yè)級雙噴嘴機器。很容易理解,單噴嘴機器只能同時打印一種材料,支撐結構處打印本體材料。這種支撐結構打印很簡單,不需要過多的設置,但在打印完成后拆除相對比較麻煩,容易破壞支撐面,且需要打磨。
而雙噴嘴機器可以使用兩種材料打印,我們可以選擇使用一個噴嘴打印本體材料,另一噴嘴打印支撐結構。支撐結構材料我們可以選擇特殊易剝離或可溶解性的材料,方便打印完成進行拆除或自行溶解。使用雙噴嘴機器打印,會提高工作效率,相對材料成本會高一些,但工作效率會有很大的提升。

雙噴嘴機器如何選擇支撐材料?
還是以工業(yè)級雙噴嘴機器為例,它的性能高、穩(wěn)定且打印的材料種類較多,特別是高能性的工程塑料,如ABS/PC/PA/PEEK等,所以這種機器對我們工業(yè)制造領域會有很大應用性。
介紹市面上比較常用的有四類支撐材料:
①HIPS材料——(耐沖擊性聚苯乙烯),一種酸溶性材料,需要用檸檬烯溶解,而檸檬烯價格較高,相對來講不劃算,成本過高,一般也很少會選擇。HIPS適用于ABS,PC,PC-ABS,PC-PBT,PC-FR,ASA等模型材料
②堿溶材料——顧名思義,這種材料溶解于堿性溶液。為了更好的溶解,一般需要加熱環(huán)境,有條件的可以攪拌,效果會更佳,簡單來說您可能需要另外添置一臺超聲波清洗機。堿溶材料適合一些需要打印高溫材料的模型支撐,并且本體是不溶于堿的(如ABS/PC/尼龍/復合材料等,而PLA不適合)

③水溶材料——PVA一種可在水中溶解的材料,遇水浸泡數(shù)個小時即可溶解,對溶解條件要求低,價格相對實惠;(兼容PLA、ABS、PA、PA-CF、PA-GF)

④易剝離材料——這種材料主要針對的是PLA材料,使用簡單,環(huán)境要求低,打印完成后可輕松剝離。

還有其他更好的支撐打印方式等待發(fā)現(xiàn),更多打印技巧敬請關注,共同討論。

