理论教育 喷头挤出能力对FDM打印速度的影响

喷头挤出能力对FDM打印速度的影响

时间:2023-06-26 理论教育 版权反馈
【摘要】:目前,大多数FDM设备的扫描速度为200~300 mm/s,因此要求喷头必须有足够的挤出能力来满足高速扫描的需要。

喷头挤出能力对FDM打印速度的影响

喷头是FDM系统的核心部件之一,是熔料通过的最后通道,其质量的优劣直接影响着成形件的质量。理想的喷头应该满足以下要求。

1.材料能够在恒温下连续稳定地挤出

这是FDM对材料挤出过程的最基本的要求。恒温是为了保证黏结质量,连续是指材料的输入和输出在路径扫描期间是不间断的,这样可以简化控制过程和降低装置的复杂程度。稳定包括挤出量稳定和挤出材料的几何尺寸稳定两方面,目的都是保证成形精度和质量。本项要求最终体现在熔融的材料能无堵塞地挤出。

2.材料挤出具有良好的开关响应特性以保证成形精度

FDM是由X、Y轴的扫描运动、Z工作平台的升降运动以及材料挤出相配合而完成的。由于扫描运动不可避免地有启停过程,因此需要材料挤出也应该具有良好的启停特性,换言之就是开关响应特性。启停特性越好,材料输出精度越高,成形精度也就越高。

3.材料挤出速度具有良好的实时调节响应特性(www.daowen.com)

FDM对材料挤出系统的基本要求之一就是要求材料挤出运动能够同喷头XY扫描运动实时匹配。在扫描运动起始与停止的加减速段,直线扫描、曲线扫描对材料的挤出速度要求各不相同,扫描运动的多变性要求喷头能够根据扫描运动的变化情况适时、精确地调节材料的挤出速度。另外,在采用自适应分层以及曲面分层技术的成形过程中,对材料输出的实时控制要求则更为苛刻。

4.挤出系统的体积和质量需限制在一定的范围内

目前大多数FDM均采用XY扫描系统带动喷头进行扫描运动的方式来实现材料XY方向的堆积。喷头系统是XY扫描系统的主要载荷。喷头系统体积小,可以增大成形空间;质量轻,可以减小运动惯性,并降低对运动系统的要求,这也是实现高速(高速度和高加速度)扫描的前提。

5.足够的挤出能力

提高成形效率是人们不断改进快速成形系统的原动力之一。实现材料的高速、连续挤出是提高成形效率的基本前提。目前,大多数FDM设备的扫描速度为200~300 mm/s,因此要求喷头必须有足够的挤出能力来满足高速扫描的需要。实际上高精度直线运动系列的运动速度可以轻松达到500 mm/s,甚至更高,但材料挤出速度是制约FDM速度不断提高的瓶颈之一。

免责声明:以上内容源自网络,版权归原作者所有,如有侵犯您的原创版权请告知,我们将尽快删除相关内容。

我要反馈