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fdm方法精度如何

發布時間:2023-02-09 12:29:36

『壹』 FDM桌面3D列印機精度能達到多高

除去diy自製3D列印機,桌面級3D列印機廠家出廠的
層高精度可達:0.05~0.4mm,
XY軸定位精度:0.01mm
Z 軸定位精度:0.0025mm
如果是科研用的話,精度會更高的,相比來說
國外的用於科研的機器的精度是高於國內的。
工業級的話就令當別論了。

『貳』 一般桌面級FDM 3D列印機的精度是多少呀

桌面級FDM3D列印機的精度是不等的,影響桌面3D列印機製品精度的因素很多,包括以下幾方面:

1、列印機精度及材料性能:列印機本身的製造和裝配精度以及工作過程中的振動都會影響其列印精度,比如XY平面誤差、X-Y軸與導軌垂直度誤差及定位誤差等。此外,列印機框架結構及所用材料剛度對其穩定性也有著很大影響。同時,不同的材料,其熔點、流動性、收縮率等各不相同,這些也都直接影響製品精度。

2、溫度:列印溫度包括擠出頭加熱溫度和熱床溫度。擠出頭加熱溫度主要影響材料的粘結堆積性能及絲材流動性。溫度過低將使材料難以粘結到熱床上或是發生的層間剝離,同時易造成噴嘴堵塞;過高則會使材料擠出時偏於液態,而不是易於控制的絲狀。熱床溫度直圖2層間剝離接影響列印製品的熱應力及其與底板的粘結力,過低會造成翹曲、脫落等現象。

3、噴嘴直徑與層厚:噴嘴直徑決定擠出絲的寬度,進而影響成品精細程度。由於3D列印的材料是一層一層鋪起來的,故層厚的設置同樣也會影響製品的粗糙度。若選用大直徑的噴嘴、層厚設置的厚,則列印耗時短,但成品較粗糙;反之,則耗時長,但得到的成品更精細。列印時需綜合模型尺寸、用途來合理選用噴嘴設置層厚。

3D列印機可以選擇創想三維,創想三維CP-01智能3D列印機-綜合了3D列印、激光雕刻和CNC雕刻三派之長而形成的一支新派(一機三用)。它套路繁多,內容豐富,集「快、穩、智」三種功法於一體。

『叄』 簡述fdm工藝的特點

1 FDM技術的原理及特點

利用三維建模軟體生成實體模型,生成立體印刷的STL文件,然後將實體模型導入切片軟體(如Cura或者其他開源軟體)進行分層切片獲取每層的截面輪廓,生成3D列印機可以識別的G代碼,而後設備控制器據此信息控制驅動噴頭加熱、步進電機自動擠料系統等固件,由噴嘴擠出一層接一層的熱熔材料,形成一系列具有一個微小厚度的片狀實體,再採用粘接、熔接、聚合等手段將連續的薄型層面逐層堆疊成一體,便可以製造出所設計的新產品樣件、模型或者模具。FDM技術原理如圖1所示。

FDM技術和其它3D列印技術一樣,都是基於層層堆積成型原理,但它還具備以下幾個特點:

1)系統構造和原理簡單,其主要採用的是熱熔型噴頭擠出成型,運行維護費用低,設備成本遠低於激光和等離子等高能束加熱裝置成型的方法;

2)使用材料無毒環保,適宜在辦公室環境安裝使用;

3)可以成型任意復雜程度的零件,產品設計與生產並行,根據零件的具體形狀和要求,適時改變成型工藝參數,從而控製成型質量;

4)成型過程無化學變化,製件的翹曲變形小;

5)原材料的利用率高,且材料的壽命較長;

6)可直接製作彩色的模型。

2 FDM技術成型質量分析

與傳統的加工技術追求的目標相同,加工件的精度與成型質量一直也是FDM技術的關鍵所在。FDM的過程包含模型的前處理,成型加工以及成型件的後處理。在整個的成型過程中,針對各個因素產生的誤差對成型質量的影響,參照傳統的加工技術對成型質量的評價,對FDM技術成型質量分析將從FDM技術的成型件的尺寸精度、形狀精度和表面粗糙度三個方面進行。

2.1 尺寸精度

尺寸精度是表徵成型質量好壞最為直接也是最重要的性能指標。尺寸精度越低,則成型質量就越差。成型件的精度直接影響其是否能夠使用,超出成型件的誤差,可直接視為廢品或者次品,將不能夠進行應用。因此,對尺寸精度的分析是分析FDM成型質量的關鍵一步。影響FDM成型件尺寸精度的最主要因素是成型材料的收縮產生的誤差、後處理誤差以及成型過程中的工藝參數設置造成的誤差。

2.1.1 成型材料的收縮產生的誤差

由FDM技術的成型原理可知,其成型材料需加熱成熔融態,再由噴頭擠出在工作台,然後冷卻固化成型,在這一過程中,其實成型材料經歷了由固態到熔融態再回到固態的物理變化過程,而期間所發生的主要是熱收縮。

熱收縮(Thermal shrinkage)主要是指熱塑性材料(ABS、石蠟等)因其固有的熱膨脹率而產生的體積變化,它是收縮產生的最主要原因。由熱收縮引起的收縮量為:

ΔL=δ*L*ΔT

其中,δ為材料的線膨脹系數,/℃;L為零件X/Y向尺寸,mm;ΔT為溫差,℃。

上式的δ為材料在理想環境中的線膨脹系數,然而成型材料的實際收縮還會受到其成型件的形狀、成型尺寸以及成型過程中的工藝參數設置等因素單獨或交互制約,因此,必須通過實驗得出一個相對可靠的δ1,才能准確的估算出成型件的收縮量,從而在FDM成型前期的三維建模過程對材料收縮的尺寸進行補償,以期得到尺寸精度較高的成型件。

2.1.2 後處理誤差

成型件在列印完成以後還需要進行相應的後處理,一般有物理法和化學法。物理的方法一般包含:對支撐結構的機械剝離,對表面進行修補、打磨、拋光和表面處理;化學法是用一些有機溶劑和成型材料進行有機反應,生成表面光潔度較高的另一種物質,從而改善FDM直接成型件的表面粗糙度差的問題。現在比較成熟的FDM成型材料主要是ABS和PLA。對於ABS工程材料,一般是用丙酮溶液或者丙酮蒸汽熏蒸,通過控制反應的時間來改善其表面質量。而PLA則採用的是氯仿溶液浸泡的方法,在處理過程中需嚴格控制浸泡的時間才能達到最佳的處理效果。無論是採用物理法還是化學法,都不可避免的帶來一些新的誤差,這些誤差嚴重的影響了成型件的尺寸精度,這也是不可忽略的。

2.1.3 工藝參數設置造成的誤差

影響FDM成型精度的因素很多,有層厚、噴嘴直徑、列印溫度、平台溫度、列印速度、填充速度、填充率等工藝參數,在這之前許多學者已經對上述工藝參數的含義進行了詳細的闡述,這里不再贅述。其中列印溫度、列印速度及層厚是決定成型精度的最重要的3個因素,三者之間的合理搭配是獲得高精度成型件的關鍵。

列印溫度是指噴頭的加熱溫度,是決定噴頭能否順利擠出的關鍵參數。基於不同的FDM成型材料的性能,噴頭的溫度必須保持在成型材料的融化溫度稍高的溫度,使成型材料達到粘接性和流動性的最優化,並配合擠出速度均勻擠出在加熱平台上,否則會導致堵頭或者出絲不均的現象,從而使尺寸精度大大下降。

列印速度是直接影響列印精度和效率的因素。列印速度越快,則噴頭運動越快,列印的精度就越低;反之列印精度就越高。這僅是單一的線性關系,必須和噴頭的擠出速度相匹配,使其在一個合理的范圍之內,避免擠出速度過快而運動過慢成型材料擠出相對過多,導致噴頭堵塞,或者運動速度過快而擠出速度過慢造成成型件翹曲變形甚至開裂,嚴重的導致成型材料不足無法完成列印過程。

層厚是模型在進行切片處理時每一層的厚度,一般是0.1mm,0.2mm,0.3mm。層厚越小,則尺寸精度就越高,成型件的質量就越好,但總的列印層數會成倍增加,反過來又導致成型效率下降,因此,一般選擇0.2mm的層厚,是成型效率和成型質量綜合效果最優化值。

2.2 形狀精度

形狀精度是限制加工表面的宏觀幾何形狀誤差的量度,如圓度、圓柱度、平面度、直線度。在FDM技術中,引起成型件形狀誤差的主要因素就是成型設備的誤差。成型設備主要指的是設備的機械模塊,其為成型過程的基礎元件,其硬體設備的精度直接影響到成型精度。成型過程中主要包含噴頭沿XOY面的掃面運動及工作平台的Z向運動。XY面的平面度及其與導軌的垂直度會影響成型件的形狀精度。步進電機與皮帶的配合度及皮帶的松緊度都會影響成型件的形狀。皮帶過松可能造成噴頭運動的周期性失步,從而大大降低成型件的形狀精度。

2.3 表面粗糙度

表面粗糙度是指加工表面具有的較小間距和微小峰谷的不平度。其兩波峰或兩波谷之間的距離(波距)很小(在1mm以下),它屬於微觀幾何形狀誤差。表面粗糙度越小,則表面越光滑。影響FDM成型件的表面粗糙度的主要誤差是模型在切片處理誤差和模型導出為STL文件格式的誤差。

2.3.1 切片處理誤差

FDM技術原理是利用分層疊加的成型方法,是一個離散/堆積的過程。它是通過沉積一層一層的切片來形成三維零件,只有保證了每一切片層的信息准確性,才能得到成型質量高的三維零件。而一個零件的模型數據在每一層的輪廓形狀不盡相同,大多數的模型都為曲面或者過度表面,這就需要通過分層去逼近模型的實際表面,這就好比是一個數學上的積分的過程,用無限個小的矩形塊逼近曲面的面積,但最終會形成「台階效應」(如圖2),這是3D 列印成型過程的一種原理性誤差。在對STL文件進行切片時,會破壞零件表面的連續性,丟失了層與層之間的數據,同時引入階梯誤差,大大增大零件的表面粗糙度。對於曲面曲率變化大的模型表面,「台階效應」存在更加明顯,這樣就會直接導致是曲面精度質量降低,模型表面的精度誤差也增大。

2.3.2 模型導出為STL文件時的誤差

在完成三維建模之後,需要將所建立的三維模型導出成3D列印通用的STL文件格式。而在文件格式轉換的過程中,不同數據格式的選擇決定數據處理的流程和方法的不同。STL 格式,是由無數個小三角形面片的定義組成,每個小三角形面片的定義包括三角形各個定點的三維坐標及三角形面片的法矢量。採用小三角形來近似逼近三維 CAD模型的外表面,小三角形數量的多少直接影響著近似逼近的精度。三角網格越小,其精度越高,數據丟失率就越低,成型效果就比較好。但只要是數據轉換就可能造成數據的丟失,使得模型在未成型之前其表面粗糙度就受到影響,且丟失越多給後續的修復工作無形中增添了工作難度。

3 提高FDM技術成型質量的方法

鑒於FDM過程中各階段的誤差對製件成型質量的影響,提高製件成型質量是FDM技術必然需求。在模型處理前期,採用對CAD實體模型直接進行切片的方法消除因 STL文件格式所導致的截面輪廓線誤差以得到精確完整的實體截面輪廓線。優化切片過程,改進切片演算法,消除因切片可能導致輪廓冗餘、輪廓線不清等問題。在構造模型時盡可能地規避斜面的設計,設置合適的層厚以減少台階效應。注意製件在切片時的擺放位置和方向,優化結構,減少或者避免過多的支撐,提高成型質量同時也減小了成型的時間。

在成型過程中,優化工藝參數。針對製件的大小、形狀等不同,得出不同的工藝參數以更好地提高成型件的精度和質量。

選擇合理的後處理工藝,防止刮傷甚至是破壞工件,以保證處理後製件的精度。

『肆』 什麼是FDM技術

FDM技術是將絲狀的熱熔性材料加熱融化,同時三維噴頭在計算機的控制下,根據截面輪廓信息,將材料選擇性地塗敷在工作台上的技術。

一層成型完成後,機器工作台下降一個高度(即分層厚度)再成型下一層,直至形成整個實體造型。其成型材料種類多,成型件強度高、精度較高,主要適用於成型小塑料件。

熔融沉積又叫熔絲沉積,它是將絲狀熱熔性材料加熱融化,通過帶有一個微細噴嘴的噴頭擠噴出來。熱熔材料融化後從噴嘴噴出,沉積在製作面板或者前一層已固化的材料上,溫度低於固化溫度後開始固化,通過材料的層層堆積形成最終成品。

在3D列印技術中,FDM的機械結構最簡單,設計也最容易,製造成本、維護成本和材料成本也最低,因此也是在家用的桌面級3D列印機中使用得最多的技術。

(4)fdm方法精度如何擴展閱讀

FDM技術的優勢在於製造簡單,成本低廉,但是桌面級的FDM列印機,由於出料結構簡單,難以精確控制出料形態與成型效果,同時溫度對於FDM成型效果影響非常大,而桌面級FDM 3D列印機通常都缺乏恆溫設備。

因此基於FDM的桌面級3D列印機的成品精度通常為0.3mm-0.2mm,少數高端機型能夠支持0.1mm層厚,但是受溫度影響非常大,成品效果依然不夠穩定。

此外,大部分FDM機型製作的產品邊緣都有分層沉積產生的「台階效應」,較難達到所見即所得的3D列印效果,所以在對精度要求較高的快速成型領域較少採用FDM。

『伍』 fdm 3d列印機_列印精度高嗎求專家指點

樓主,目前市面上比較好的fdm 3d列印機,列印精度一般在±0.1MM(即100微米),比如創想三維的CT228、CR-2020、CR-3040等等FDM型3D列印機,列印精度基本上都在這個范圍,完全能夠滿足咱們列印模型模具、建築設計、創意飾品、3D人像等需求

『陸』 問問大家FDM的優缺點是什麼

湖南華曙高科快速手板指出FDM快速模型技術的優點 1.操作環境干凈、安全可在辦公室環境下進行。(沒有毒氣或化學物質的危險,不使用激光)2.工藝干凈、簡單、易於材作且不產生垃圾。3.尺寸精度較高,表面質量較好,易於裝配。可快速構建瓶狀或中空零件。 4.原材料以卷軸絲的形式提供,易於搬運和快速更換。(運行費用低)5.原材料費用低,一般零件均低於20美元。 (價格便宜)6.材料利用率高。7.可選用多種材料,如可染色的ABS和醫用ABS、PC、PPSF、澆鑄用蠟和人造橡膠。其缺點是:1.精度較低,難以構建結構復雜的零件。做小件或精細件時精度不如SLA,最高精度0.127mm。2.與截面垂直的方向強度小。3.成形速度相對較慢,不適合構建大型零件。

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