支持 3D 打印
FFF 3D 打印的主要限制之一技术是需要在前一层之上打印每一层, 不可能生产大坡度的桥梁、悬臂或墙。
为了克服这个问题,通常使用打印的支撑结构作为先前元素的支撑基础。这些结构称为支撑。
图 1:支持 3D 打印部件。来源:3DHubs
部分支撑
括号主要由四部分组成:
支持 :这是支撑悬臂层的结构。
密集支持 :与工件接触的最后一层支撑称为密集支撑。它的名字是由于这些层的密度高于支撑的其余部分。这是一个可选参数,可通过提供更大的接触面来改善零件的支撑,而不会显着增加材料成本。
水平分隔 :这是支撑侧壁与零件侧壁之间的空间。它可以防止工件横向粘附到支撑件上。
垂直间隙:这是支撑顶面和工件之间的空间。
支撑类型
根据制造材料的不同,支持物可分为可溶性和不可溶性。对于带有单个挤出机的打印机,支撑必须始终使用与零件相同的材料生产。在双挤出机的情况下,支撑可以用与零件材料不同的材料生产。在这些情况下,通常使用部件不溶解的溶剂可溶性材料(参见后可溶性细丝以获得支持)。
媒体配置参数
可溶性或不可溶性材料的使用将决定基板的配置,因此了解不同的参数以及它们如何影响基板的行为非常重要。
每个层压软件可能包含其自己的参数,这些参数在其他程序中不可用,因此建议查阅所用软件的手册。但是,有一系列参数对所有这些参数都是通用的,并且允许配置任何类型的支持:
支撑门槛或悬臂 :这是生成支撑的最大墙角。通常使用 30 到 60 之间的值。小层高允许在没有支撑的情况下打印更高的斜度,而大层高可能需要支撑,即使是小斜度。
填充类型/图案 :填充物配置为低密度结构。可以选择的图案与零件填充中使用的图案相似。单向(线)将更快更容易移除,尽管它们在高部件中可能不太稳定,而双向(网格)提供更高的稳定性但可能更难以移除,尤其是在小孔中。
支撑密度 :这是支撑中的空间与材料之间的比率。更高的密度产生更稳定的支撑,但是以更高的材料成本和移除它们的难度为代价。通常使用低于 30% 的值。
密集支撑层数 :这是与工件接触的层数,其密度高于支撑的其余部分。建议至少使用 3 个。
密集支持密度 :这是与零件接触的最后一层支撑的密度。高于30%的值通常用于不溶性底物,高于80%的值用于可溶性底物。
垂直分隔 :这是支撑的最后一层与零件的第一层之间的距离。一般情况下,使用非可溶性支撑时使用一层当量,使用可溶性支撑时使用零。
在双挤出机打印机的情况下,可以为基材和致密基材选择不同的挤出机。这对于节省可溶性材料(通常成本较高)和溶解底物的时间有很大帮助。因此,建议选择打印支撑部件的同一台挤出机,以及仅用于致密支撑的可溶性材料的挤出机。这样,当这个界面被溶解时,支撑的其余部分很容易从零件上分离,而不需要溶解它。使用此配置,建议使用至少 5 层密集支撑,间隔为零。
可溶性支架的常见问题
可溶性材料,尤其是水溶性材料,通常更难打印。一些常见问题是:
湿度 :这仅涉及水溶性材料。此类材料对湿度特别敏感,因此必须在合适的条件下储存。此外,打印时建议使用密封盒或干燥剂,因为它们会在数小时内发生水化。湿支撑丝最常见的后果是热端堵塞。
附着力差 :选择兼容的支撑材料非常重要,不仅在温度方面,而且在附着力方面。印刷悬臂梁时,支撑作为底座,因此附着力差会导致失败,其后果与印刷底座的附着力问题类似。对于水溶性长丝,湿度还会导致材料失去粘附性,这在 PVA 中尤为常见。
果酱 :如上所述,湿的长丝背衬的主要后果之一是卡纸,但这不是唯一的原因。热端长时间保持高温不打印也会造成卡纸。因此,当挤出机更换不频繁时,建议将不活动的挤出机温度降低30℃。
注意:本指南以一般方式讨论概念,并不侧重于特定品牌或型号,尽管它们可能会在某些时候被提及。不同品牌和型号之间的校准或调整程序可能存在重要差异,因此建议在阅读本指南之前先查阅制造商手册。
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