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FDM3D打印机常见的误差成因分析 

2020-03-26 09:58 发布

3D打印机器制作 /[实战] /转载
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对于一件3D打印作品来说,最重要的指标就是打印精度。可往往由于打印过程中产生的误差而使打印结果不尽如人意。那么,这些误差都是如何导致的呢?

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1、传统打印机的工作模式是从一边到另一边的二维扫描,而3D打印机喷头的运行始终存在于3个维度:左右(X轴)、前后(Y轴)、上下(Z轴)。任何时刻或距离的移动,都会在 FDM3D打印机常见的误差成因分析 (2).png
各运动机构间产生摩擦,从而使运行轨迹出现细微的偏差。

2、对于PLA、ABS等常用打印耗材来说,由于打印过程中的热胀冷缩,必然会导致打印结果出现一些误差。ABS材料具有遇冷收缩的特性,会从加热板上局部脱落、悬空,造成问题。通常情况下,PLA材料受热胀冷缩效应导致的误差较小。所以从材料来说,也是导致打印最终结果有误差的一个重要原因。

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3、目前常用的喷嘴口径是0.4mm。当层厚值的设定低于0.4mm时,造成当前层的打印挤压着上一层耗材前进,喷出的丝材以溢出的状态铺设,从而导致模型表面精度下降。可以尝试更换0.2mm口径的喷嘴,来降低此类影响。

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使用0.4mm口径喷嘴,模型层厚0.1mm与0.4mm打印对比,我们不难发现前者过于紧密,后者较为整齐。


  4、在3D打印设备中,步进电机负责机器Z轴的升降,直接影响打印层厚。其层厚越小,打印的细节和表面光滑度就越好。两相混合式步进电机步距角一般为3.6°及1.8°,五相混合式步进电机步距角一般为0.72°与0.36°。大部分桌面级3D打印机采用最小步距角为1.8°的步进电机,步进电机精度的不足必然会造成Z轴运行过程中的误差。

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  5、同步带的理论精度是有公差的,各方面匹配好的情况下可控制在正负0.04mm。但是因为同步带存在柔性拉伸,通常采用同步带传动的3D打印机会导致0.1-0.2mm的误差。 

误差无法完全消除,只能尽力降低和避免。以上涉及的每个因素都会影响到打印精度,如果多个部件存在误差,则存在误差的相互叠加和放大。虽然对于打印机的工艺精度与大部分硬件我们都无法左右,但是可以通过优化参数设置,选用适当的喷头与打印材料来降低误差,提升打印质量。
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