3D打印实验:测试打印速度对3d打印模型质量的影响 

3D打印机器制作 /[实战演练]
有3D打印经验的朋友都知道,FDM 3D打印速度太快是很难有好的打印成品质量的。而3D打印厂家往往声称自己支持多高多高的速度,但FDM 3D打印机真能在很高的速度下打印好的模型吗?我们这次做一个实验看看在高速摄像机中不同速度下打印物体,物体是怎样成型的。

测试条件

使用普通的XYZ型3D打印机来做测试,打印材料和参数如下所示:

   材料            PLA        打印速度(首层)    30%
   打印温度     205℃     打印速度(其他层)    5-50mm/s
   热床温度     65℃       喷嘴大小     0.35mm

打印模型

打印一个简单的矩形框框,看看首层和转角的位置成型效果是怎样的。

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在首层开始打印的位置出现是有点挤出过渡了(Over-Extruded),不过没关系,问题不大不影响实验观测。

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首层的打印

我们慢镜看看5-50mm/s下不同速度打印效果怎样?

>30mm/s的速度设置下喷嘴一溜烟就跑了,速度太快了,打印平台还没来得及粘稳就移开了,结果把整条丝都拉起来。只有小于20mm/s速度下拉出的丝才能稳稳地贴在平台上。

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后续打印

观察完了首层,我们再来看看后续打印怎样发展?再把视频速度降低到0.1倍速度。我们看到5mm/s速度打印质量最好,每层都是均匀分布,而且边缘垂直。而来去匆匆的50mm/s的物体东歪西倒,拉出来的丝也无法很好和上一层粘合。

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放大5mm/s速度的影片,学习下什么叫最好的打印效果。我们看到喷嘴到达边缘提升一层开始挤出,然后上层非常完美地粘合下一层。也因为打印速度慢,下面打好的几层早已变硬了,因此挤出时整个模型都是很稳定的。
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再放大观察30mm/s的情况如何?(50mm/s已经惨不忍睹)。虽然30mm/s的打印速度打印的质量还是不错的,但细心的朋友一定发现边缘的地方是凸起的,而5mm/s是圆弧型的。因为x轴到达目标位置停下来有很大的减速度,而挤出器挤出率(Feed Rate)通常在一定过程中是恒定的,到了边缘位置就会在减速过程中多挤出了那么一点点,所有边缘就会凸起来了。

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另外,高速打印的另一个后遗症是,刚打好的层还没有变硬,上面的层又来为下面的层二次加热,移动过程中整个物体也是抖动的。其实切片软件也可以设定打印物体小于某某速度是自动降速,目的就是为了避免这种情况,而这里为了试验真实情况,把降速功能屏蔽了。

结论

    打印速度越慢,打印质量越高。

    打印速度并不是打印机设多快就能打多快,还要符合材料的物理特性才能打出高质量的物体。
翻译自国外 原作者:Kevin

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