亿迅智能制造网
工业4.0先进制造技术信息网站!
首页 | 制造技术 | 制造设备 | 工业物联网 | 工业材料 | 设备保养维修 | 工业编程 |
home  MfgRobots >> 亿迅智能制造网 >  >> Manufacturing Technology >> 3D打印

使用 Onyx 提高 3D 打印的尺寸稳定性

今年早些时候,我们发布了 Onyx 材料,这是一种用于最终用途应用的坚硬专业长丝。以前可供 Mark Two Enterprise 用户使用,现在我们的 Onyx 系列打印机比以往任何时候都更容易使用,与其他 3D 打印材料相比,该材料提高了尺寸稳定性和打印成功率。在这篇博客中,我将更深入地探讨为什么会这样以及它意味着什么。在这种情况下,尺寸稳定性是指 3D 打印组件在打印时保持其形状的能力。由于一些不同的原因,打印机或材料的尺寸稳定性可能较差。如果您之前使用过 FDM 3D 打印机,您可能会遇到一些常见问题,例如灯丝冷却时零件翘曲,或在无支撑悬垂下下垂和表面光洁度不佳。即使使用支撑材料,某些几何形状也可能会因灯丝冷却方式而失效,因此部件要么不符合您需要的规格,要么在打印过程中出现故障并需要重新设计。


构成 Onyx 长丝的微碳增强尼龙赋予它一些材料特性,您可能在查看我们数据表中列出的 Onyx 特性时已经看到过——与大多数 3D 相比,Onyx 更硬,并且具有不同的热特性,如热变形印刷塑料。这会影响它的打印方式——刚度和最小的热变形在 3D 打印过程中产生的翘曲要少得多。这最大限度地减少了构建板的剥落,允许更多的悬垂(有和没有支撑),并确保 3D 打印时的高尺寸精度。一旦挤出细丝,它的形状就会更加真实,这意味着您的零件对您的 CAD 模型更加准确。正如 Media Blackout 的客户 Alan Rencher 所说,“Onyx 是一种更硬的材料,边缘真实……零件看起来更好,它们更适合在一起,所以这是一个巨大的帮助。我们不必重新设计或打印新部件。”


为了展示 3D 打印 Onyx 的尺寸稳定性,我一直试图将材料推向极限,并进行了一些测试来试验 Onyx 的耐受性。虽然其中一些特性与我们的打印机密切相关,但我希望这能让您更好地理解我们所说的“高尺寸稳定性”的含义。


翘曲


翘曲对于许多桌面 3D 打印机来说是一个大问题,所以首先我将简要说明 3D 打印部件翘曲的原因。零件首先会翘曲,因为随着印刷的塑料冷却,它会收缩。一旦材料被挤出,它立即开始冷却。当打印机描绘出零件的周边时,它会粘附在构建板上。此时材料还在冷却,还想收缩,却卡住了。这会在部件周边产生一个力,将外部拉入 - 热力矩 - 这使得部件的边缘想要向中心卷曲。当添加另一层时,它再次发生,现在力基本上加倍,并且只会在添加更大的层(具有更积极的悬垂的层)时放大,因此即使有支撑材料部件也可能因翘曲而失败。一旦堆积了足够多的层,零件就会开始从构建板上剥落,这就是您不会在第一层上注意到它的原因。零件往往在拐角处剥落,因为它们充当应力集中点。想象一下正在铺设的单线长丝。它自然要沿其长度收缩。当引入两条垂直线时,这会直接在拐角处产生更大的力,如下图所示。


对于圆形、光滑的周边,这种情况不会发生太多,因为没有一个点可以比另一个点建立更多的力。但这仍然是一个大问题,那么在3D打印中如何防止翘曲呢?常见的翘曲解决方案各不相同,包括增加拐角处与筏板或圆盘的接触面积、加热构建板,或使用加热外壳来更有效地调节冷却。但实际上,翘曲也可以通过材料解决。使用加热时变形较小的较硬材料,也可以减少翘曲。缟玛瑙就是这样一种材料——它的刚度和热性能意味着与大多数其他细丝相比,它的翘曲非常小。此外,通过连续纤维增强,翘曲进一步减少,因为纤维强度足以迫使各层保持平整,从而用材料代替外部设计或打印机设置来抵消热力矩。我们在其边缘打印了一个平衡的三棱柱,100% 填充了玛瑙,如我们的切片机 Eiger.io 所示:


这种形状打印起来真的很糟糕,因为灯丝主要分布在一个轴上,所以它真的想从每一侧拉向中心。那,再加上它上面更大的横截面层(形成倒三角形)意味着你得到了巨大的力量,诱使零件剥落。这是当我们在不同的 FFF(熔融长丝制造)现成的桌面 3D 打印机上用 PLA(100% 填充,无筏板)打印出来时发生的事情。该部件完全从构建板上剥离,因此实际上无法完全打印:


现在,它来自 Onyx:


悬垂


在像我们这样的带有单台塑料挤出机的桌面 3D 打印机上,在材料方面,悬垂始终是一个大问题,因为许多人试图通过设计来避免它们。在 Mark Two 上,这并不总是必要的,因为我们的支持材料最终很容易完成,如图所示:


但即使有支撑,悬垂有时也很难实现,原因与翘曲是一个问题。较大的横截面堆叠在较小的横截面上会产生热力矩,这会使悬垂的边缘(即使在受到支撑的情况下)卷曲并堵塞打印机。使用像 Onyx 这样的材料,翘曲最小,因此悬垂不稳定性最小。事实上,它可以在没有支撑的情况下安全地上升到大约 70 度,这甚至让我们感到惊讶:


我们使用 Make Magazine 的 3D 打印测试部件来评估材料。而且底面的表面光洁度还是很不错的:


尺寸稳定性


这种灯丝与我们打印机的详细分辨率相结合,意味着您可以按照您的设计生产高质量、尺寸稳定的 3D 打印部件。看看我们运行负空间容差测试(也来自 Make Magazine 的测试)的这个 GIF,每个引脚与其对应的孔之间的径向间隙下降到 0.2 毫米:


所以当我们说我们的新型微碳增强 Onyx 灯丝具有尺寸稳定性时,这就是我们的意思。该部件将忠于其设计,这意味着您可以使用这种材料获得精确、一致和美观的结果,并且您无需使用任何打磨或填充油灰来塑造悬垂或平坦表面以获得质量你需要。使用 Onyx 和我们的工程桌面 3D 打印机,您可以轻松展示最终用途零件,而不必担心您的 3D 打印设计不符合规格。我们用 Onyx 设计了我们的 Part of the Week Award 以展示它能够进行的各种设计!


从上面看,它看起来像我们的标志!



3D打印

  1. 翘曲:一个常见但可预防的 3D 打印问题
  2. 塑料 3D 打印简介
  3. 用硅胶进行 3D 打印 — 是时候了吗?
  4. 陶瓷 3D 打印入门
  5. HP Multi Jet Fusion 3D 打印指南
  6. 使用粘合剂喷射进行 3D 打印的简短指南
  7. 材料喷射 3D 打印综合指南
  8. 树脂 3D 打印:简介
  9. 钛合金 3D 打印指南
  10. 用保险丝 1 打印保险丝 1
  11. 使用 AION500MK3 进行高速 3D 打印
  12. 3D 打印无处不在