熔鍍快速成型工藝的關(guān)鍵在于熱融噴頭,好的噴頭溫度可以使物料在擠出過(guò)程中既保持一定的形狀又有很好的粘結(jié)性。但是熔融沉積快速成型制造工藝的關(guān)鍵也不僅僅是這個(gè),成型材料的相關(guān)性能也將更大地影響到整個(gè)制造過(guò)程。一般說(shuō)來(lái),熔融沉積3D打印技術(shù)用的材料有模塑和支撐兩種。
一、熔融沉積快速成型對(duì)成型材料的要求
(1)3D打印技術(shù)粘度較低:低粘度物料流動(dòng),阻力小,利于物料擠壓。當(dāng)物料粘度太高、流動(dòng)性差時(shí),就會(huì)加大給絲壓力,使啟停反應(yīng)時(shí)間延長(zhǎng),影響成型精度。
(2)3D打印技術(shù)材料的熔化溫度要低:熔化溫度較低的材料可以在低溫?cái)D壓時(shí)擠壓,減少擠壓前后材料的溫差和熱應(yīng)力,從而提高原型精度,延長(zhǎng)噴頭及整個(gè)機(jī)械系統(tǒng)的使用壽命。
(3)3D打印技術(shù)材料要有良好的粘接性能:粘接的好壞將直接決定層與層之間的粘結(jié)強(qiáng)度,進(jìn)而影響零件成型后的強(qiáng)度,如果粘結(jié)性太低,在成型過(guò)程中很容易造成層與層之間的開(kāi)裂。
(4)3D打印材料的收縮比要?。涸跀D出材料時(shí),噴頭要對(duì)材料施加一定的壓力,如果材料的收縮速度對(duì)壓力比較敏感,會(huì)導(dǎo)致噴頭擠出的絲徑與噴嘴直徑相差過(guò)大,影響材料的成型精度,導(dǎo)致零件翹曲,開(kāi)裂。
二、熔融沉積快速成型對(duì)支撐材料的要求
FDM3D打印技術(shù)所要求的支撐材料是能耐高溫、耐水、酸溶性、熔點(diǎn)低,流動(dòng)性特別好。
(1)可耐高溫:支承材料與模塑材料需在支座面接觸,因此需在模料的高溫下,支撐物不會(huì)分解和熔化。
(2)模塑材料不浸潤(rùn):加工完成后必須移除支撐材料,因此支撐材料和模塑材料的親和性不應(yīng)太好。
(3)水溶性或酸溶性:為使復(fù)雜腔體更迅速地進(jìn)行類似于L型樣機(jī)的后處理,需要將支撐材料溶解于某種液體中。
(4)熔化溫度較低:較低的熔化溫度可以使材料在低溫下擠出,提高噴頭的使用壽命。
(5)流動(dòng)性好:支承材料不需要太高的成型精度,為提高掃描速度,需要支承材料具有很好的流動(dòng)性。