堆积填充实体时每层的厚度;RP方法制作有斜面的零件模型时,侧表面会出现象阶梯一样的不连续现象,便表面粗糙度变差。分层厚度较大时,原型表面会有明显的“台阶’,影响原型的表面质量和精度;分层厚度较小时,原型精度会较高,但需要加工的层数增多,成型时间也就较长。这里我们采用选择合适的分层方向即进行分层方向优化,如图5所示,图5a、b两种分层方向中,图5b方向显然优于图5a,此方向堆积的制件台阶效应小、材料纹理好,并且还不需要支撑,为最优分层制作方向;方向优化后,再进行自适应分层,根据表面形状在一定的范围内如0104mm调整分层厚度如图5b切中画线部分示意的分层方式,这样既能提高表面质量,又不会显著延长制作时间,有时甚至能缩短制作时间。
3结论
图5不同的分层方向及不同的分层厚度示意
f由以上分析可知,在FDM工艺成形过程中,影响成形件精度主要因素有:CAD的离散化过程、喷丝材料的性能、喷涂过程中喷丝宽度误差以及重要工艺参数的优化、匹配如温度喷嘴的温度和成形室的温度、挤出速度和填充速度和分层厚度及分层方向等;相应地,针对各项影响因素得出了如下几条提高FDM工艺成型精度的途径:1突破STL格式的束缚,寻求更优的CAD借口数据标准来提高精度、减少损失,如SETP标准等;直接对CAD模型数据进行参数化分层或采用更优的层片接口文件减少层片文件的精度损失。
2合理的扫描填充制作方法,减少应力变形;智能化的支撑设计,限制制件的翘曲变形。
3造型阶段准确的尺寸固化收缩预补偿和喷丝宽度预补偿。4进行工艺参数的优化设置:如设置合适的喷嘴温度和环境温度;匹配最优的挤出速度和填充速度。5分层方向的优化和自适应分层。
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