我們已經(jīng)為Nexa3D的LSPc 3D打印過(guò)程匯編了我們的頂級(jí)設(shè)計(jì)技巧。請(qǐng)繼續(xù)閱讀，了解更多關(guān)于您需要牢記的指導(dǎo)方針，以便成功使用LSPc技術(shù)！ ? Xometry很高興為您提供Nexa3D LSPc印刷工藝是我們廣泛的增材制造菜單的一部分Xometry即時(shí)報(bào)價(jià)引擎！與任何制造過(guò)程一樣，考慮到技術(shù)的獨(dú)特方面，仔細(xì)設(shè)計(jì)您的組件以確保最成功的結(jié)果是至關(guān)重要的。這就是為什么我們匯集了我們的頂級(jí)設(shè)計(jì)技巧，以便您可以使用LSPc在3D打印方面領(lǐng)先一步！在以下章節(jié)中，我們將討論以下與設(shè)計(jì)相關(guān)的主題: 洞 壁厚 線(xiàn) 文本特征 中空和杯狀幾何形狀 ? 提示#1:孔的直徑和深度 ? LSPc使用光固化樹(shù)脂或光敏聚合物來(lái)制造零件。設(shè)計(jì)者應(yīng)該考慮表面張力和固化穿透等因素。如果孔太小，它可能會(huì)因固化而關(guān)閉。同樣，太深或沒(méi)有適當(dāng)排水的孔可能會(huì)在印刷后保留過(guò)多的樹(shù)脂，這些樹(shù)脂可能會(huì)在后處理的UV固化階段固化。建議的最小孔尺寸將根據(jù)孔是否貫通以及材料的透明度而有所不同。下面的圖表可以幫助指導(dǎo)你如何相應(yīng)地確定球洞的尺寸。 專(zhuān)業(yè)提示:避免大孔縱橫比和盲孔。盡可能在盲孔底部增加通風(fēng)孔，以幫助在清潔過(guò)程中排出多余的未固化樹(shù)脂。 ? LSPc的鉆孔建議 ? 結(jié)構(gòu)特點(diǎn) 被推薦的 可實(shí)現(xiàn)* 盲孔深度 < 3x Hole Diameter < 8x Hole Diameter 通孔長(zhǎng)度 < 8x Hole Diameter < 25x Hole Diameter 垂直孔徑 > 0.8毫米 > 0.3毫米 非垂直孔徑 > 1毫米(不透明樹(shù)脂) > 2mm(透明樹(shù)脂) > 0.6毫米 *可通過(guò)特殊清洗技術(shù)實(shí)現(xiàn)，這可能會(huì)導(dǎo)致額外的交付時(shí)間。 ? 技巧#2:壁厚 ? 與大多數(shù)制造工藝一樣，應(yīng)避免在印刷或后處理過(guò)程中可能破裂的薄壁。然而，設(shè)計(jì)師還應(yīng)記住，由于樹(shù)脂固化時(shí)產(chǎn)生的放熱反應(yīng)，過(guò)厚的壁可能會(huì)保留大量熱量，甚至?xí)柚雇耆袒Ｗ罴炎龇ㄊ瞧胶鈮Ρ诤穸?，使其既不太厚也不太薄。薄?.5毫米的獨(dú)立墻是可能的；然而，越接近這個(gè)厚度，失敗的風(fēng)險(xiǎn)就越大。厚度大于25毫米的較厚零件或壁是可能的，但可能需要較慢地印刷以控制熱量和收縮。 ? 專(zhuān)業(yè)提示:保持墻壁厚度在1毫米至5毫米之間，并盡可能保持一致。間距為25:1的支撐肋(即，對(duì)于1毫米厚的墻壁，每25毫米設(shè)置一個(gè)肋)有助于加固墻壁。 ? 技巧3:線(xiàn)程 在LSPc印刷零件中設(shè)計(jì)螺紋特征時(shí)，需要考慮固化、方向和支撐結(jié)構(gòu)。該技術(shù)適用于大螺紋形式，如瓶蓋。然而，較小螺紋的較細(xì)螺距可能會(huì)變得具有挑戰(zhàn)性。 對(duì)于該技術(shù)的線(xiàn)程，我們建議遵循以下準(zhǔn)則: 盡可能使用較大的螺紋，如M10x1.5或3/8-16 UN；避免低于M4x0.7或#8-32 UN 當(dāng)垂直于構(gòu)建平臺(tái)定向時(shí)，印刷線(xiàn)的分辨率最高 對(duì)于功能性螺紋，固化后用絲錐或板牙追；請(qǐng)注意，印刷的螺紋可能會(huì)因重復(fù)緊固而磨損 對(duì)于較小的螺紋或使用金屬螺栓和螺釘緊固時(shí)，使用金屬嵌件，如壓配合或熱固嵌件 ? 技巧4:文本特征 ? 文本可以浮雕，使其從表面突出，也可以雕刻，使其位于表面之下。無(wú)論是哪種情況，字符高度和線(xiàn)寬都應(yīng)該是設(shè)計(jì)中要考慮的主要因素。線(xiàn)寬是指構(gòu)成字符的線(xiàn)條的粗細(xì)或?qū)挾?，其中字符高度是字符從上到下的總垂直尺寸。如果這些方面中的任何一個(gè)過(guò)于精細(xì)，它們可能無(wú)法正確解析，從而導(dǎo)致文本難以辨認(rèn)。請(qǐng)參考下表中的指南，以確保您的文本功能設(shè)計(jì)適合該流程。 專(zhuān)業(yè)提示:避免使用書(shū)法或襯線(xiàn)字體，因?yàn)樗鼈兺ǔＳ歇M窄的元素。 ? LSPc的文本建議 ? 文本參數(shù) 建議 可實(shí)現(xiàn)* 字符高度 > 4毫米 > 2.5毫米 浮雕高度或雕刻深度 > 0.5毫米，或等于線(xiàn)寬 > 0.25毫米 線(xiàn)條寬度 > 0.4毫米 > 0.25毫米 *基于構(gòu)建方向、字體和其他印刷變量可實(shí)現(xiàn)。 ? 技巧5:空心和杯狀幾何形狀 ? 在打印時(shí)，考慮零件幾何形狀如何與零件周?chē)词褂玫臉?shù)脂相互作用非常重要。例如，如果您的零件有一個(gè)空心部分，樹(shù)脂可能會(huì)被困在零件內(nèi)，導(dǎo)致固化過(guò)程中的缺陷和問(wèn)題。當(dāng)z軸作為打印過(guò)程的一部分上升和下降時(shí)，向大桶打開(kāi)打印的杯形特征會(huì)產(chǎn)生真空力，該真空力會(huì)吸起樹(shù)脂并對(duì)其加壓，從而導(dǎo)致打印問(wèn)題。策略性設(shè)計(jì)的排水孔有助于緩解這些問(wèn)題。 請(qǐng)遵循以下指南，了解在設(shè)計(jì)中添加排水孔的最佳實(shí)踐: 使用多個(gè)尺寸至少為3毫米的排水孔 如果只有一個(gè)排水孔，尺寸至少為5毫米 將排水孔放在角落或液體自然流向的地方 在杯形特征的底部增加通風(fēng)孔，以避免吸力；使它們的直徑為封閉體積跨度的10%,以確保它們的大小相應(yīng)

我們一直在實(shí)驗(yàn)室中測(cè)試Method X 3D打印機(jī)，現(xiàn)在是時(shí)候告訴您我們的發(fā)現(xiàn)了。 ? Method X 3D打印機(jī)背景 Method X是MakerBot品牌的旗艦3D打印機(jī)。我說(shuō)品牌是因?yàn)镸akerBot公司與Ultimaker合并，創(chuàng)造了新的UltiMaker。在那里，「MakerBot」是專(zhuān)業(yè)3D打印機(jī)系列的品牌。 Method X是一款全封閉式專(zhuān)業(yè)3D打印機(jī)，注重打印質(zhì)量。本機(jī)器具有許多功能，可確保打印非常精確。 ? Method X 3D?打印機(jī)規(guī)格與功能 Method X?有多種變體，包括大型版本、碳纖維版本和基礎(chǔ)版本。我們測(cè)試了方法?X，即非?CF?版本。 Method X?是一款雙擠出機(jī)，建造體積為?152 x 190 x 196?毫米，略小于普通桌上型?3D?打印機(jī)的建置體積。如果僅使用單一材料，建造體積會(huì)增加到?190 x 190 x 196?毫米，但這不是您在Method X?上經(jīng)常做的事情。 有一個(gè)五英寸的彩色觸控?zé)赡伙@示器，可以通過(guò)它來(lái)操作機(jī)器。然而，正如您將看到的，大部分的操作都是透過(guò)云端服務(wù)進(jìn)行。 熱端接受?1.75?毫米燈絲，噴嘴為標(biāo)準(zhǔn)?0.4?毫米直徑。這樣可以生產(chǎn)小至?0.02?毫米的層。 熱端與擠出機(jī)整合在一起，被稱(chēng)為「智慧擠出機(jī)」。它們被視為消耗品，并有多種變體以涵蓋各種材料類(lèi)型。 Method X雖然是桌上型設(shè)計(jì)，但重量卻相當(dāng)重，接近30公斤。它需要?800W?的功率，比典型的?3D?打印機(jī)高一些。然而，這是有原因的：建造室被主動(dòng)加熱。 在正常操作中，構(gòu)建室被加熱至?90°C，基本上消除了打印時(shí)的熱梯度。這使得翹曲基本上不可能發(fā)生。當(dāng)零件從成型室中取出時(shí)，它們會(huì)在各個(gè)方向上均勻冷卻。據(jù)制造商稱(chēng)，這使得能夠生產(chǎn)尺寸精確的零件。 Method X 3D?打印機(jī)拆箱與組裝 Method X 3D打印機(jī)的大型運(yùn)輸箱?[來(lái)源：Fabbaloo] ? Method X包裝得非常好。3D打印機(jī)制造商的包裝有問(wèn)題的日子似乎已經(jīng)一去不復(fù)返了：我們已經(jīng)很多年沒(méi)有看到問(wèn)題了，而這里的?Method X卻完好無(wú)損。 Method X 3D?打印機(jī)上的便利開(kāi)箱器?[來(lái)源：Fabbaloo] 我們真的很欣賞?Method X?的裝箱。它相當(dāng)重，所以你真的不想把它從低矮的盒子里拿出來(lái)。相反，他們有這些夾子，當(dāng)它們被啟動(dòng)時(shí)，可以讓盒子的整個(gè)頂部向上滑動(dòng)。 未裝箱的?Method X 3D打印機(jī)?[來(lái)源：Fabbaloo] 這就是您所看到的：一臺(tái)包裹好的機(jī)器，一旦暴露就很容易取出。 Method X 3D?打印機(jī)隨附的零件?[來(lái)源：Fabbaloo] 由于?Method X?已完全組裝完畢，除了電源線(xiàn)、工具和智慧擠出機(jī)之外，實(shí)際上沒(méi)有太多單獨(dú)的零件。 Method X 3D?打印機(jī)內(nèi)的神秘盒子?[來(lái)源：Fabbaloo] 這個(gè)盒子還蠻有趣的。通常?3D?打印機(jī)會(huì)附帶一個(gè)裝滿(mǎn)零碎零件的盒子，所以我很好奇這個(gè)盒子里裝的是什么。 Method X 3D打印機(jī)內(nèi)的空盒子?[來(lái)源：Fabbaloo] ? 沒(méi)有什么！盒子只是填充物。驚喜！ 撕掉Method X 3D打印機(jī)上的運(yùn)輸膠帶?[來(lái)源：Fabbaloo] 與其他一些?3D?打印機(jī)不同，需要松開(kāi)或切斷的東西相對(duì)較少。在這里，我們看到擠出機(jī)管已被膠帶粘住以便運(yùn)輸。 用于Method X 3D打印機(jī)的雙智能型擠出機(jī)?[來(lái)源：Fabbaloo] 必須安裝智慧擠出機(jī)，所以我們必須立即開(kāi)始工作。 Method X 3D?打印機(jī)上智能型擠出機(jī)的安裝點(diǎn)?[來(lái)源：Fabbaloo] 它們非常容易安裝；他們只是卡入這些安裝座。但是，您必須清楚哪一個(gè)進(jìn)入哪個(gè)插槽。幸運(yùn)的是，一切都被標(biāo)記得非常好。 從Method X 3D打印機(jī)上的智能型擠出機(jī)上剝離薄膜?[來(lái)源：Fabbaloo] 雖然很難注意到，但智慧噴頭的正面有一些保護(hù)膜，使用前應(yīng)將其除去。 取下Method X 3D打印機(jī)上的保護(hù)蓋?[來(lái)源：Fabbaloo] 我們還看到了這些保護(hù)熱端的塑膠蓋，我們將它們與其余的包裝材料一起移除。 將智能型擠出機(jī)卡入?Method X 3D?打印機(jī)?[來(lái)源：Fabbaloo] 智能型擠出機(jī)可輕松卡入到位 為Method X 3D打印機(jī)連接智能型擠出機(jī)?[來(lái)源：Fabbaloo] 安裝后，必須將細(xì)絲管連接到擠出機(jī)。請(qǐng)務(wù)必使用正確的管子，因?yàn)樗鼈兏髯酝ㄍ鵐ethod X?底部的編號(hào)材料艙。 在Method X 3D打印機(jī)上完成智能型擠出機(jī)安裝?[來(lái)源：Fabbaloo] ? 這就是安裝智慧擠出機(jī)后的樣子，我們準(zhǔn)備啟動(dòng)?Method X。 準(zhǔn)備啟動(dòng)Method X 3D打印機(jī)?[來(lái)源：Fabbaloo] Method X的組裝非常快速且簡(jiǎn)單。

我們繼續(xù)對(duì)?Method X 3D?打印機(jī)進(jìn)行設(shè)定、校準(zhǔn)和操作。 Method X 3D?打印機(jī)設(shè)定與校準(zhǔn) 開(kāi)啟?Method X 3D?打印機(jī)電源?[來(lái)源：Fabbaloo] 過(guò)了一會(huì)兒，Method X?啟動(dòng)了，熒幕也啟動(dòng)了。 Method X 3D?打印機(jī)上的熒幕設(shè)定精靈?[來(lái)源：Fabbaloo] 正如預(yù)期的那樣，有一個(gè)智慧向?qū)Э梢砸龑?dǎo)您完成機(jī)器的配置和設(shè)定。 我們遇到的一個(gè)問(wèn)題是觸控?zé)赡辉诔跏荚O(shè)定過(guò)程中非常滯后。這令人費(fèi)解，但在韌體升級(jí)后，問(wèn)題似乎消失了。我預(yù)計(jì)今后沒(méi)有人會(huì)看到這個(gè)問(wèn)題。 在?Method X 3D打印機(jī)上設(shè)定時(shí)區(qū)?[來(lái)源：Fabbaloo] 我們必須設(shè)定時(shí)區(qū)。這是一件小事，但據(jù)我記得，我以前從未需要在?3D?打印機(jī)上設(shè)定時(shí)區(qū)。這可能需要幫助協(xié)調(diào)與云端管理系統(tǒng)的時(shí)間。 在Method X 3D?打印機(jī)上「安裝擠出機(jī)」[來(lái)源：Fabbaloo] 哦哦！現(xiàn)在，Method X?要求我們安裝智慧擠出機(jī)。但我們已經(jīng)自己做到了。我們發(fā)現(xiàn)這有點(diǎn)不尋常。通常3D打印機(jī)必須在通電前組裝，所以我們將它們組裝在一起是「自然」的。然而，MakerBot?似乎假設(shè)了不同的事件順序。 回想起來(lái)，這可能是由于智能型擠出機(jī)是一種消耗品的概念：它并不像其他?3D?打印機(jī)那樣真正成為機(jī)器的永久部分。 下一步是調(diào)平床，這是自動(dòng)完成的。然而，這樣做的方法卻相當(dāng)獨(dú)特。您不必像其他?3D?打印機(jī)那樣探測(cè)表面，而是必須卸下打印托盤(pán)。 Method X 3D?打印機(jī)上未覆蓋的調(diào)平槽?[來(lái)源：Fabbaloo] 這會(huì)暴露底板上的一個(gè)空腔，這就是在調(diào)平過(guò)程中噴嘴的位置。我不確定這是如何工作的，但我們?cè)谥蟮拇蛴〔僮鬟^(guò)程中沒(méi)有遇到調(diào)平問(wèn)題。 在?Method X 3D?打印機(jī)上完成平整?[來(lái)源：Fabbaloo] 機(jī)器通知我們平整已經(jīng)完成，現(xiàn)在可以裝填了。 用于?Method X 3D?打印機(jī)的?ABS-R?材料?[來(lái)源：Fabbaloo] 對(duì)于這臺(tái)機(jī)器，我們只能使用兩種不同的材質(zhì)：ABS-R。這是?MakerBot?的特殊?ABS?混合物，與其可溶性支撐材料一起使用。必須將其裝入材料艙（另一個(gè)艙用于支撐材料）。材料線(xiàn)軸包裝在緊密的箔袋中。 Method X 3D?打印機(jī)的線(xiàn)軸中有大量干燥劑?[來(lái)源：Fabbaloo] 我們注意到?ABS-R?的中心輪轂中儲(chǔ)存了大量干燥劑。這比第三方線(xiàn)軸通常發(fā)現(xiàn)的要多得多。ABS?也不以吸收水分而聞名，因此這似乎很不尋常。 Method X 3D?打印機(jī)的材料袋含有更多干燥劑?[來(lái)源：Fabbaloo] 事實(shí)上，ABS-R?線(xiàn)軸的鋁箔袋中含有更多的干燥劑。這些都是大袋的東西，肯定會(huì)在運(yùn)輸過(guò)程中保持材料干燥。 在?Method X 3D?打印機(jī)上載入耗材?[來(lái)源：Fabbaloo] 只要將線(xiàn)軸放入正確的托架中，裝載材料就很容易。它們被標(biāo)記為“1”和“2”，其中“1”用于模型材料，另一個(gè)用于支撐材料。 Method X?將自動(dòng)拾取燈絲并為您一路送入機(jī)器。無(wú)需像許多其他?3D?打印機(jī)那樣推動(dòng)它。 用于?Method X 3D?打印機(jī)的?RapidRinse?可溶支撐材料?[來(lái)源：Fabbaloo] 我們的支撐材料是?MakerBot?的?RapidRinse，這是一種強(qiáng)大的可溶性支撐材料。這個(gè)想法是簡(jiǎn)單地洗掉支撐物，而不是費(fèi)力地把它摘下來(lái)。我們很有興趣測(cè)試這個(gè)功能。支撐材料以完全相同的方式加載。 比較?Method X 3D?打印機(jī)的耗材容量?[來(lái)源：Fabbaloo] 我們應(yīng)該指出的一件事是，方法?X?的線(xiàn)軸容納的材料比您預(yù)期的要少得多。業(yè)界標(biāo)準(zhǔn)是1kg線(xiàn)軸，偶爾也會(huì)看到750g。此處?ABS-R?線(xiàn)軸僅承受?650?克，RapidRinse?線(xiàn)軸甚至更小，為?450?克。這種支撐材料的價(jià)格也相當(dāng)昂貴，每卷?119?美元，即?264?美元/公斤。 準(zhǔn)備好雙噴嘴，在?Method X 3D?打印機(jī)上滴水?[來(lái)源：Fabbaloo] 此時(shí)，我們的擠出機(jī)已準(zhǔn)備就緒，盡管我們注意到支撐噴嘴有一點(diǎn)滴水。稍后會(huì)詳細(xì)介紹這一點(diǎn)。 在?Method X 3D?打印機(jī)上制作的第一次打印作品?[來(lái)源：Fabbaloo] 我們的第一個(gè)打印是一個(gè)簡(jiǎn)單的校準(zhǔn)立方體，它具有出色的質(zhì)量，特別是對(duì)于?ABS?材料。 Method X 3D?打印機(jī)操作 Method X?相對(duì)輕松，但我們確實(shí)遇到了一些您應(yīng)該注意的問(wèn)題。 Method X 3D?打印機(jī)上的正常打印進(jìn)度畫(huà)面?[來(lái)源：Fabbaloo] ? Method X?的前面板始終顯示機(jī)器的目前狀態(tài)。有一個(gè)狀態(tài)面板，如果您仔細(xì)觀察，您會(huì)發(fā)現(xiàn)它可以向左或向右滑動(dòng)以獲取更多詳細(xì)信息。 Method X 3D?打印機(jī)上的作業(yè)完成訊息?[來(lái)源：Fabbaloo] 作業(yè)完成后，前面板會(huì)提供您信息。然而，真正的通知是透過(guò)云端系統(tǒng)進(jìn)行的，我們稍后將對(duì)此進(jìn)行探討。 Method X 3D?打印機(jī)上的獨(dú)特角落視圖?[來(lái)源：Fabbaloo] ? Method X?的一個(gè)獨(dú)特特征是角落。這可能是我們見(jiàn)過(guò)的唯一具有完全透明角落的機(jī)器，可以清晰地看到建造室內(nèi)的動(dòng)作。 Method X 3D?打印機(jī)托盤(pán)的便利對(duì)齊槽口?[來(lái)源：Fabbaloo] 成型托盤(pán)采用磁性吸附，非常易于安裝。在這里您可以看到一個(gè)凹口，每次安裝時(shí)它都會(huì)完美對(duì)齊。 請(qǐng)注意，建造表面可能會(huì)磨損，您需要不時(shí)更換黏合劑。它只是貼在實(shí)際托盤(pán)上的貼紙，并且易于更換。 移除?Method X 3D?打印機(jī)上已完成的打印件?[來(lái)源：Fabbaloo] 打印完成后，操作員會(huì)抬起橡膠打印托盤(pán)并扭轉(zhuǎn)它以釋放打印件。但是，請(qǐng)記住，建造室的溫度可以達(dá)到?90°C，因此這與其他?3D?打印機(jī)不同，您可以在完成后立即抓取打印。如果你這樣做的話(huà)，你的手指真的會(huì)被燙傷。 我建議使用手套，或者更好的是，讓打印件自行冷卻。然而，這可能需要一些時(shí)間才能完成。

我們繼續(xù)對(duì)?Method X 3D?打印機(jī)進(jìn)行更多操作方面的研究。 Method X 3D?打印機(jī)上的噴嘴有點(diǎn)臟?[來(lái)源：Fabbaloo] ? 我們一直注意到的一件事是噴嘴經(jīng)常變臟并收集塑膠。正如您將看到的，這將在稍后出現(xiàn)。 Method X 3D?打印機(jī)上的?Prime?塔被奇怪損壞?[來(lái)源：Fabbaloo] 我們注意到我們的主塔有時(shí)會(huì)受到輕微損壞。 Method X 3D?打印機(jī)上發(fā)現(xiàn)的奇怪缺陷?[來(lái)源：Fabbaloo] 在這里，您可以看到?3D?打印籃子的頂部邊緣略有損壞。我們多次看到此類(lèi)質(zhì)量問(wèn)題，并想知道到底發(fā)生了什么。 最終我們意識(shí)到發(fā)生了什么事。 還記得我們?cè)诎惭b過(guò)程中從智能型擠出機(jī)上取下的那些塑膠保護(hù)蓋嗎？它們不是包裝。它們是智能型擠出機(jī)的必需部分，可防止噴嘴上形成斑點(diǎn)。 如果沒(méi)有蓋子，廢料就會(huì)被拖到打印室周?chē)?。通常他們最終會(huì)在一座主塔上解釋這個(gè)問(wèn)題，有時(shí)他們會(huì)搞砸模型。 Method X 3D?打印機(jī)上重新安裝噴嘴蓋?[來(lái)源：Fabbaloo] 幸運(yùn)的是，我們沒(méi)有扔掉包裝，而是能夠收回蓋子并按照上面的方式安裝它們。安裝后，這個(gè)問(wèn)題就完全消失了。 不要丟掉那些帽子！ 可溶性支撐物再次滴落。我們經(jīng)常發(fā)現(xiàn)該噴嘴有滴水，有時(shí)甚至在打印件上。最終我們意識(shí)到支撐材料的預(yù)設(shè)回縮設(shè)定僅為一毫米，這太低了。大概應(yīng)該是5毫米。 Method X 3D?打印機(jī)上的雜散支撐材料?[來(lái)源：Fabbaloo] 經(jīng)過(guò)幾周的操作后，我們開(kāi)始看到類(lèi)似上述的問(wèn)題，其中支撐材料似乎沒(méi)有正確放置。 Method X 3D?打印機(jī)發(fā)生災(zāi)難性打印故障?[來(lái)源：Fabbaloo] ? 有時(shí)打印作業(yè)會(huì)完全失敗，如此處所示。這個(gè)問(wèn)題似乎與印刷品的幾何形狀有關(guān)。某些工作會(huì)失敗，而有些則不會(huì)。 最終我們意識(shí)到發(fā)生了什么事。事實(shí)證明，RapidRinse?材料在使用前必須絕對(duì)干燥。即使暴露幾天也會(huì)導(dǎo)致其失去一些功能。 我們的解決方案是將?RapidRinse?線(xiàn)軸放入附近的線(xiàn)材干燥機(jī)中放置一天。完成后，打印出來(lái)的效果非常完美。 這里的提示是，除非您連續(xù)打印，否則請(qǐng)將?RapidRinse?存放在烘干機(jī)中。如果您每天左右都放入新線(xiàn)軸，則可能不需要這樣做。 這也解釋了為什么線(xiàn)軸上裝有如此多的干燥劑。 我應(yīng)該要提到的是，Method X?有自己的燈絲干燥周期：您可以將線(xiàn)軸放入已加熱的建造室中，然后將其烘烤至干燥。我們沒(méi)有使用此程序，因?yàn)槭褂锚?dú)立的烘干機(jī)并讓打印機(jī)忙于執(zhí)行其他工作更簡(jiǎn)單。 我想知道為什么Method X?不簡(jiǎn)單地重新引導(dǎo)一些熱氣流通過(guò)材料艙，從而自動(dòng)干燥燈絲？ Method X 3D?打印機(jī)上通常會(huì)大量使用支撐材料?[來(lái)源：Fabbaloo] 我們來(lái)談?wù)凴apidRinse?材料。我們立即注意到的一件事是切片軟件往往會(huì)使用相當(dāng)多的它。正如您在此圖中所看到的，零件通常周?chē)兄尾牧稀＿@無(wú)疑會(huì)提高打印質(zhì)量，但也會(huì)大幅增加打印成本。 Method X 3D?打印機(jī)上制作的浮動(dòng)?3D?打印?[來(lái)源：Fabbaloo] RapidRinse?可以溶解在干凈的水中，所以我們就是這么做的。在這里您可以看到我們遇到的第一個(gè)問(wèn)題：打印通常是浮動(dòng)的！它們有些中空，而?Method X?非常擅長(zhǎng)密封縫隙，因此空氣總是被捕獲。 Method X 3D?打印機(jī)上制作的浸沒(méi)式可溶支撐打印件?[來(lái)源：Fabbaloo] 解決方案是減輕印刷品的重量，使其完全浸沒(méi)。這個(gè)玻璃杯中的范例僅供示范之用。實(shí)際上，我們有一大桶水，對(duì)于重量，我們使用雷射切割機(jī)的金屬基質(zhì)來(lái)將所有東西固定在水下。 從?Method X 3D?打印機(jī)制作的打印件中提取剩余的可溶性支撐物?[來(lái)源：Fabbaloo] RapidRinse?材料立即開(kāi)始腐爛，通常需要大約一天的時(shí)間才能完全消失。然而，有時(shí)仍然有一些剩余的利基市場(chǎng)。接觸水后，這些斑點(diǎn)非常黏稠，您可能需要將它們拉出來(lái)，如圖所示。 使用?Method X 3D?打印機(jī)制作的艾菲爾鐵塔?3D?打印作品?[來(lái)源：Fabbaloo] 我們想看看?Method X?可以實(shí)現(xiàn)多少細(xì)節(jié)，因此我們縮小了艾菲爾鐵塔模型并印制了它。正如您在上面所看到的，打印時(shí)生成了大量的支援材料。 使用?Method X 3D?打印機(jī)制作的艾菲爾鐵塔打印結(jié)果?[來(lái)源：Fabbaloo] 沖洗掉支撐材料后，我們留下了這個(gè)，這不是特別好。不過(guò)，我并不感到驚訝：Method X?并不是像樹(shù)脂設(shè)備那樣設(shè)計(jì)為高分辨率機(jī)器。相反，它實(shí)際上是為生產(chǎn)機(jī)械零件而設(shè)計(jì)的。 ? 當(dāng)我們測(cè)試?ABS-R?和?RapidRinse?時(shí)，需要注意的是，對(duì)于其他智慧擠出機(jī)，有相當(dāng)多經(jīng)過(guò)??認(rèn)證的工程材料可以在方法?X?中使用。我們發(fā)現(xiàn)我們的打印結(jié)果非常出色，毫無(wú)疑問(wèn)其他材料也有同樣的情況。 我們對(duì)?Method X?的一個(gè)不滿(mǎn)是它是一種非常慢的設(shè)備。打印所需的時(shí)間比其他機(jī)器要長(zhǎng)得多，但這可能是尺寸精度的代價(jià)以及將噴嘴更換為可溶性支撐所需的時(shí)間。 CloudPrint?報(bào)告#3DBenchy在?Method X 3D?打印機(jī)上進(jìn)行了?7?小時(shí)的打印作業(yè)[來(lái)源：Fabbaloo] 在這里你可以看到一個(gè)例子。我們嘗試對(duì)作業(yè)進(jìn)行切片，以使用?ABS-R?的預(yù)設(shè)設(shè)定打印#3DBenchy。請(qǐng)注意，作業(yè)執(zhí)行時(shí)間估計(jì)長(zhǎng)達(dá)七小時(shí)！

Method X 3D?打印機(jī)的?CloudPrint?熒幕截圖?[來(lái)源：Fabbaloo] Method X?的軟件系統(tǒng)是?CloudPrint，這是?MakerBot?幾年前設(shè)計(jì)的基于云端的系統(tǒng)。系統(tǒng)的云端特性讓您可以輕松操作?Method X，無(wú)論您身在何處：只要您有互聯(lián)網(wǎng)，您就是黃金。 CloudPrint?與您可能熟悉的任何其他切片系統(tǒng)非常不同。您知道?UltiMaker Cura?或?PrusaSlicer?嗎？這對(duì)你一點(diǎn)幫助也沒(méi)有；CloudPrint?就是那么不同。因此，我們?cè)谂宄撥浖乃泄δ芊矫嬗悬c(diǎn)慢。 Method X 3D?打印機(jī)?CloudPrint?中的延遲室視圖?[來(lái)源：Fabbaloo] CloudPrint?可讓您載入?3D?模型、對(duì)其進(jìn)行切片、將其傳送到打印機(jī)并監(jiān)控打印進(jìn)度，所有這些都在一個(gè)界面中完成。還有一個(gè)隊(duì)列概念，當(dāng)另一個(gè)作業(yè)處于活動(dòng)狀態(tài)時(shí)，作業(yè)可以累積。完成后，即可啟動(dòng)下一個(gè)作業(yè)。但是，您必須清理打印平臺(tái)板。 Method X?上有一個(gè)機(jī)載鏡頭，可以向您顯示印刷板，如這些影像中所示。然而，我們發(fā)現(xiàn)它只是間歇性地更新。我們經(jīng)常刷新熒幕以誘導(dǎo)其更新。其他系統(tǒng)傾向于顯示更實(shí)時(shí)的操作視圖，但在?Method X?上似乎并非如此。 如果有人看到托盤(pán)上的零件并決定不啟動(dòng)作業(yè)，這可能會(huì)出現(xiàn)問(wèn)題?-?即使他們可以，因?yàn)橥斜P(pán)已被清除但未進(jìn)行視覺(jué)更新。CloudPrint?應(yīng)更頻繁地更新機(jī)器視圖。 工件與?Method X 3D?打印機(jī)上的主機(jī)塔重疊?[來(lái)源：Fabbaloo] 切片器的一個(gè)問(wèn)題是它允許我們將主塔與模型重疊。在此范例中，打印因此失敗，我們必須重新運(yùn)行作業(yè)。務(wù)必仔細(xì)檢查主塔的位置！ 切片系統(tǒng)非常擅長(zhǎng)確保您選擇的材料和機(jī)器之間的匹配，這樣做是為了避免使用正確的打印設(shè)定檔出現(xiàn)問(wèn)題。然而，我們有時(shí)發(fā)現(xiàn)我們的材料預(yù)設(shè)為其他材料，我們發(fā)現(xiàn)我們必須在每項(xiàng)工作中仔細(xì)檢查這一點(diǎn)。 乍一看，在?CloudPrint?中查看可能會(huì)遇到很大問(wèn)題，因?yàn)轭A(yù)設(shè)設(shè)定似乎不允許您旋轉(zhuǎn)視圖。我們以這種方式操作了一段時(shí)間，直到后來(lái)我們發(fā)現(xiàn)在視圖設(shè)定的深處有一種方法可以更改預(yù)設(shè)行為。完成后，我們就能夠像所有其他切片器中通常所做的那樣正確旋轉(zhuǎn)視圖。 ? Method X 3D?打印機(jī)上?ABS-R 3D?打印的唯一平衡或可靠選項(xiàng)?[來(lái)源：Fabbaloo] 一個(gè)令人費(fèi)解的限制是?ABS-R?材料缺乏“HQ”（高質(zhì)量）選項(xiàng)。在這里你可以看到只有「Balanced」或「Solid」的選擇。我們不知道平衡是什么意思，但固體可能不會(huì)經(jīng)常使用。然而，如果我們將材料切換為?ABS?而不是?ABS-R，則會(huì)突然出現(xiàn)“HQ”選項(xiàng)。這可能是由于缺乏制造商的配置。 Method X 3D?打印機(jī)打印結(jié)果 Method X 3D?打印機(jī)制作的絕佳?3D?打印瓶蓋?[來(lái)源：Fabbaloo] ? Method X?的打印結(jié)果非常出色，這很可能是由于系統(tǒng)中存在大量傳感器。它們用于協(xié)調(diào)打印過(guò)程中的活動(dòng)，以確保達(dá)到適當(dāng)?shù)馁|(zhì)量，而且看起來(lái)效果很好。 完美契合：使用?Method X 3D?打印機(jī)制作的螺帽和螺栓?[來(lái)源：Fabbaloo] 我們印制了一些螺栓，它們配合得非常好。 Method X 3D?打印機(jī)上的完美同心度測(cè)試?[來(lái)源：Fabbaloo] ? 我們進(jìn)行了同心度測(cè)試，兩個(gè)部件滑動(dòng)在一起非常舒適。我們還沒(méi)有看到這個(gè)測(cè)試在任何其他機(jī)器上也能正常運(yùn)作。零件尺寸精確的說(shuō)法絕對(duì)正確。 Method X 3D?打印機(jī)制作的完美行星齒輪?3D?模型?[來(lái)源：Fabbaloo] 行星齒輪?3D?模型運(yùn)作完美。對(duì)于這款流行?3D?型號(hào)的?ABS?版本來(lái)說(shuō)，這是相當(dāng)罕見(jiàn)的，除非一切都正確撥入。 將?Pantheon 3D?打印機(jī)（右）上的打印件與?Method X 3D?打印機(jī)上的打印件進(jìn)行比較?[來(lái)源：Fabbaloo] 我們將使用?Method X?的?ABS-R?打印件與使用?Pantheon?機(jī)器打印的?PETG-CF?打印件的質(zhì)量進(jìn)行了比較。質(zhì)量非常相似，但由于?ABS-R?材料的光澤，它們?cè)谝曈X(jué)上可能看起來(lái)有點(diǎn)不同。 Method X 3D?打印機(jī)的理想零件?[來(lái)源：Fabbaloo] 這是方法?X?的完美零件的范例。它是紙巾分配器的支架臂，我們需要更換它。請(qǐng)注意，左側(cè)有一個(gè)非常非常小的傾斜度。使用?RapidRinse?支撐材料可以輕松處理這一問(wèn)題，這使我們能夠平坦地打印該物品。 Method X 3D?打印機(jī)制作的零件完美貼合?[來(lái)源：Fabbaloo] 有趣的是：打印完成后，該零件就可以完美地卡入分配器中。零件的尺寸絕對(duì)完美，無(wú)需迭代。3D?打印零件幾乎總是需要迭代，但顯然Method X?的情況并非如此。 將?PLA?中的?Prusa MK3S?打印件（左）與?Method X 3D?打印機(jī)上的?ABS-R?進(jìn)行比較?[來(lái)源：Fabbaloo] 在這里，我們?cè)?Method X?上打印了一個(gè)類(lèi)似的零件，并將其與?PLA?中的?Prusa MK3S?等效零件進(jìn)行了比較。正如您所看到的，質(zhì)量大致相同，這對(duì)于?ABS?來(lái)說(shuō)是相當(dāng)令人驚訝的。就質(zhì)量而言，Method X?無(wú)疑是我們使用過(guò)的最好的?ABS?打印機(jī)。 Method X 3D?打印機(jī)最終想法 Method X?是一款不尋常的設(shè)備，其體驗(yàn)與其他?3D?打印機(jī)截然不同。有時(shí)您幾乎必須從頭開(kāi)始學(xué)習(xí)這些工具。云端打印非常不同。 Method X?能夠生產(chǎn)?FFF?設(shè)備中最優(yōu)質(zhì)的零件，考慮到我們正在測(cè)試?ABS?材料，這一點(diǎn)更令人驚訝。與可溶性支撐相結(jié)合，人們可以輕松想象如何輕松生產(chǎn)高度復(fù)雜的?ABS?零件。 然而，Method X?的運(yùn)作成本也相當(dāng)昂貴，因?yàn)橹г牧蟽r(jià)格昂貴，而且軟件往往會(huì)使用大量支援材料。盡管如此，我確信在某些情況下成本不如質(zhì)量重要，這可能是Method X?的最佳用途。 終極創(chuàng)客 MAKERBOT?Method?X 3D?打印機(jī) ★初學(xué)者??3/10 ★愛(ài)好者??5/10 ★制作生產(chǎn)??8/10 最好的功能 ???打印質(zhì)量 ???可溶性支撐 ???尺寸精度 問(wèn)題 ???長(zhǎng)絲干燥 ???營(yíng)運(yùn)成本高 ???打印速度慢 ? ?

《設(shè)計(jì)指南2.0》有什么新功能？ Stratasys復(fù)合解決方案團(tuán)隊(duì)正在不斷評(píng)估新技術(shù)，表征性能并驗(yàn)證最佳性能實(shí)踐，以增加價(jià)值并擴(kuò)展FDM復(fù)合工具的應(yīng)用程序。2.0版設(shè)計(jì)指南包括額外的材料數(shù)據(jù)、經(jīng)驗(yàn)測(cè)試結(jié)果、技巧、技巧、程序和新客戶(hù)案例研究。具體而言稀疏式結(jié)構(gòu)、劃線(xiàn)建議、局部加固（用于插入件等）和其他機(jī)械特性數(shù)據(jù)已添加到本設(shè)計(jì)指南中。 ? ? 第1節(jié)-簡(jiǎn)介和背景 ? 范圍 ? 本技術(shù)設(shè)計(jì)指南介紹了使用Stratasys FDM?技術(shù)添加制造復(fù)合材料疊層工具的設(shè)計(jì)、加工、制造和后處理技術(shù)和程序。應(yīng)盡可能遵循本指南中討論的原則和提供的零件創(chuàng)建和實(shí)施要求。由于復(fù)合材料行業(yè)的各種最佳實(shí)踐，本設(shè)計(jì)指南的偏差可由個(gè)人用戶(hù)的專(zhuān)業(yè)知識(shí)自行決定。 ? ? 應(yīng)用程序概述 ? FDM?（熔融沉積建模）正成為低成本快速生產(chǎn)低體積工具和制造輔助工具的首選技術(shù)。FDM技術(shù)也可用于生產(chǎn)高溫（>350°F[177°C]）、低體積的復(fù)合材料疊層和維修工具，以及高溫（<350°F[170°C]]）生產(chǎn)犧牲工具。 ? 相對(duì)于傳統(tǒng)的工具材料和方法，F(xiàn)DM在交付周期、工具成本和簡(jiǎn)化工具設(shè)計(jì)、制造和使用方面具有顯著優(yōu)勢(shì)，同時(shí)能夠增加功能和幾何復(fù)雜性。本設(shè)計(jì)指南側(cè)重于手動(dòng)上籃工具，但絕大多數(shù)原則和指南適用于其他以及處理方法。 ? 以下是生產(chǎn)FDM疊層工具的流程概述。有關(guān)流程中每個(gè)步驟的更多細(xì)節(jié)將在參考章節(jié)中提供。 ? 背景和目的 ? 高性能纖維增強(qiáng)聚合物基復(fù)合材料結(jié)構(gòu)的傳統(tǒng)制造方法需要硬加工模具或心軸，以控制最終零件的表面輪廓。這些工具通常由金屬（鋁、鋼或因瓦合金）制成合金），盡管也使用諸如高溫工具板和專(zhuān)用復(fù)合工具材料之類(lèi)的非金屬材料。無(wú)論材料如何，工具制造通常需要大量的勞動(dòng)力和機(jī)械加工，這導(dǎo)致高成本、材料浪費(fèi)、，相對(duì)簡(jiǎn)單的形狀需要數(shù)周的較長(zhǎng)交付周期，而更復(fù)雜的工具需要數(shù)月的交付周期。 ? 相比之下，F(xiàn)DM技術(shù)已經(jīng)證明復(fù)合材料工具的成本和交付周期顯著降低，同時(shí)提供許多其他優(yōu)點(diǎn)，如設(shè)計(jì)自由和快速迭代，而不考慮零件的復(fù)雜性。已經(jīng)成功多年來(lái)一直用于低體積復(fù)合材料疊層和維修工具應(yīng)用。然而，由于缺乏材料，它的使用受到限制能夠達(dá)到航空航天和類(lèi)似高性能結(jié)構(gòu)所需的350°F（177°C）固化溫度，并且不存在設(shè)計(jì)知識(shí)和指導(dǎo)。 ? 復(fù)合材料工具的FDM 2.0 ? 關(guān)于材料限制，F(xiàn)DM ABS-M30/ASA、聚碳酸酯（PC）和ULTEM? 9085樹(shù)脂的有效溫度分別高達(dá)180°F（82°C）、270°F（132°C）和300°F（149°C）。隨著ULTEM 1010樹(shù)脂的引入，F(xiàn)DM技術(shù)在制造在超過(guò)350°F（177°C）的溫度和100 psig（690 kPa）的壓力下固化的復(fù)合材料結(jié)構(gòu)方面表現(xiàn)出了許多優(yōu)勢(shì)。 ? 本設(shè)計(jì)指南提供了3D打印復(fù)合材料工具的設(shè)計(jì)、制造和準(zhǔn)備的最佳實(shí)踐，以及相關(guān)的性能表征數(shù)據(jù)。 ? ? 注：盡管適用于其他材料和切片高度，但本指南中提供的數(shù)據(jù)和建議基于使用0.020英寸切片高度的ULTEM 1010樹(shù)脂制造的工具，除非另有說(shuō)明。 ? ? FDM對(duì)復(fù)合材料工裝的好處 ? ? ?將交付周期從幾個(gè)月縮短到幾天 ? ?將工具成本降低50%以上 ? ?實(shí)現(xiàn)經(jīng)濟(jì)高效的復(fù)合材料零件原型設(shè)計(jì) ? ?通過(guò)增加功能簡(jiǎn)化工具設(shè)計(jì)和制造 ? ?耐高溫高壓釜和烘箱固化循環(huán)【>350°F（177°C），100 psig（690 kPa）】 ? ?為復(fù)雜、受困的工具應(yīng)用提供低麻煩的犧牲和清洗解決方案 ? ?允許無(wú)故障的設(shè)計(jì)更改和迭代 ? ?將工具質(zhì)量減少80%以上（特別是相對(duì)于金屬工具） ? ? 應(yīng)用程序最佳匹配 ? ? 此應(yīng)用程序最適用于以下條件： ? ?所需的擱置和維修工具需要幾天，而不是幾個(gè)月 ? ?犧牲工具在中等溫度下固化【<350°F（177°C）】 ? ?零件體積相對(duì)較低（10s–100s與1000s） ? ?工具尺寸適合Fortus 900mc的建造體積? 3D打印機(jī)，盡管分段工具也已成功演示 ? ?可以調(diào)整刀具幾何形狀，以補(bǔ)償熱膨脹或受益于更高的CTE材料（例如，用于增加簾布層固結(jié)的外芯軸） ? ? 設(shè)計(jì)指南目標(biāo) ? ? 本設(shè)計(jì)指南主要旨在提供： ? ?FDM技術(shù)概述 ? ?相關(guān)材料的關(guān)鍵財(cái)產(chǎn)和特性 ? ?復(fù)合材料工具的優(yōu)勢(shì)和關(guān)鍵考慮因素 ? ?疊層工具的設(shè)計(jì)、施工和優(yōu)化的最佳實(shí)踐 ? ?文件準(zhǔn)備、加工和制造的最佳實(shí)踐 ? ?后處理擱置工具的最佳實(shí)踐（準(zhǔn)備和密封） ? ?用例示例 ? ?工具壽命和特性數(shù)據(jù) ? ?犧牲工具介紹 ? 設(shè)計(jì)指南方法 ? 本指南分為幾個(gè)關(guān)鍵部分，為高效、成功地生產(chǎn)、準(zhǔn)備和使用FDM復(fù)合材料疊層工具（以下簡(jiǎn)稱(chēng)“FDM復(fù)合工具”）提供了必要的信息。它提供了技術(shù)信息、材料財(cái)產(chǎn)和測(cè)試數(shù)據(jù)，以證明FDM復(fù)合工裝的性能。Stratasys與來(lái)自航空航天、汽車(chē)、體育用品和學(xué)術(shù)界的行業(yè)領(lǐng)導(dǎo)者和工具專(zhuān)家合作，對(duì)性能進(jìn)行表征和驗(yàn)證。提供了這些協(xié)作開(kāi)發(fā)工作的關(guān)鍵用例和示例，盡管為了保護(hù)專(zhuān)有信息，合作伙伴身份往往被隱藏。 ? Aurora飛行科學(xué)公司（AFS）和Abaris培訓(xùn)公司是兩個(gè)關(guān)鍵合作伙伴。AFS是航空和航空研究領(lǐng)域公認(rèn)的領(lǐng)導(dǎo)者，專(zhuān)門(mén)從事專(zhuān)用飛機(jī)的設(shè)計(jì)和制造。在多個(gè)載人和無(wú)人飛機(jī)結(jié)構(gòu)的開(kāi)發(fā)和生產(chǎn)過(guò)程中，AFS與Stratasys合作，為復(fù)合工具和輔助工具（夾具、夾具、裝飾工具等）以及飛離零件實(shí)施FDM。Stratasys還與世界知名的高級(jí)復(fù)合材料培訓(xùn)領(lǐng)導(dǎo)者Abaris Training密切合作，提供額外的技術(shù)投入、工具評(píng)估和FDM復(fù)合材料工具培訓(xùn)課程的開(kāi)發(fā)。 ? FDM概述 ? FDM是Stratasys獲得專(zhuān)利的增材制造技術(shù)，通過(guò)加熱和擠出熱塑性長(zhǎng)絲逐層制造零件。FDM使用標(biāo)準(zhǔn)、工程級(jí)和高性能構(gòu)建熱塑性塑料。 ? FDM過(guò)程從使用Insight處理CAD文件開(kāi)始? 3D打印機(jī)附帶的軟件。該軟件允許用戶(hù)選擇構(gòu)建的所有參數(shù)，從切片高度到零件方向，提供完整的零件定制功能。FDM機(jī)器能夠連續(xù)分配兩種材料：構(gòu)成最終零件的主要模型材料和根據(jù)需要用于防止懸垂區(qū)域坍塌的次要支撐材料。由于Stratasys FDM支持該材料本身設(shè)計(jì)為具有犧牲性且易于拆卸，是一種實(shí)用的材料，可用于生產(chǎn)一次性的犧牲性疊層工具。第7節(jié)提供了更多關(guān)于犧牲擱置工具的信息。 ? FDM細(xì)絲被纏繞到罐中，罐將材料通過(guò)系統(tǒng)輸送到擠出噴嘴或“成型尖端”。成型尖端由液化器加熱，熔化材料，同時(shí)將其沉積在溫度控制室的兩個(gè)主水平軸（x，y）上，遵循數(shù)控刀具路徑。每層完成后，構(gòu)建平臺(tái)垂直移動(dòng)（z方向），為下一層在上面沉積騰出空間。 圖1-1：FDM打印機(jī)的主要組件。 ? 主要設(shè)計(jì)注意事項(xiàng) ? 正如傳統(tǒng)疊層工裝的設(shè)計(jì)和施工方面因所用材料的不同而不同一樣，F(xiàn)DM復(fù)合工裝的有效設(shè)計(jì)和使用也取決于這些考慮因素： ? ?固化溫度 ? ?CTE ? ?精度和公差要求 ? ?工藝參數(shù)（固結(jié)壓力和真空裝袋 ? 方法） ? ?工具準(zhǔn)備（密封） ? ?預(yù)期用途（工具壽命） ? 固化溫度 ? 復(fù)合材料結(jié)構(gòu)的固化溫度是FDM材料選擇的一個(gè)重要因素。FDM材料能夠覆蓋廣泛的固化溫度范圍，如下一頁(yè)圖1-2所示。 ? 如圖1-2所示，ULTEM 1010樹(shù)脂具有相關(guān)FDM材料中最高的溫度能力。它還具有最低的CTE，使其成為大多數(shù)復(fù)合材料工具應(yīng)用的首選。雖然由PC和ULTEM 9085樹(shù)脂制成的工具可以承受250°F（121°C）固化材料系統(tǒng)的固化循環(huán)，但ULTEM 1010樹(shù)脂仍然是將膨脹影響降至最低的最合適選擇。其他材料財(cái)產(chǎn)見(jiàn)第2節(jié)。 圖1-2：FDM工具材料的近似固化溫度能力。 ? 熱膨脹系數(shù) ? CTE是幾乎所有復(fù)合材料疊層工具的一個(gè)重要考慮因素，因?yàn)樗鼤?huì)影響復(fù)合材料結(jié)構(gòu)的最終物理形狀。表1-1列出了相關(guān)FDM材料以及常見(jiàn)常規(guī)工具材料的CTE。由于FDM材料的CTE相對(duì)較高，這是工具設(shè)計(jì)過(guò)程中的一個(gè)重要考慮因素。工具設(shè)計(jì)可以而且通常應(yīng)該進(jìn)行修改，以補(bǔ)償與高溫下的熱膨脹相關(guān)的尺寸變化。第3節(jié)提供了此類(lèi)調(diào)整的示例。除了幾何補(bǔ)償外，CTE ? 工具和零件材料之間的差異也是影響工具類(lèi)型（公工具和母工具）和潛在復(fù)雜性的因素。對(duì)于公工具，簡(jiǎn)單地調(diào)整工具的尺寸以補(bǔ)償增長(zhǎng)通常就足夠了。對(duì)于一些應(yīng)用，例如用于纏繞/包裹的心軸，CTE可以有利地用于改善簾布層的固結(jié)并簡(jiǎn)化心軸的移除。對(duì)于內(nèi)螺紋工具，特別是那些輪廓陡峭、吃水深度較深的工具，需要格外小心，以確保零件能夠安全地從工具上移除，而不會(huì)造成損壞，并管理施加在由此產(chǎn)生的零件上的殘余應(yīng)力。第6節(jié)提供了成功使用男性和女性工具的更深入的例子。 ? 有關(guān)如何修改工具設(shè)計(jì)以補(bǔ)償CTE影響的詳細(xì)信息，請(qǐng)參閱第3節(jié)中的CTE補(bǔ)償。提供了用于計(jì)算比例因子以修改工具幾何形狀的細(xì)節(jié)。 ? ? 精度和公差 ? FDM能夠生產(chǎn)精度為±0.0035英寸（0.09mm）或±0.0015英寸/英寸（0.0015毫米/毫米）的工具，以較大者為準(zhǔn)。請(qǐng)注意，所有精度都取決于幾何形狀，主要是由于工藝的熱性質(zhì)。有關(guān)機(jī)器精度的更多信息，請(qǐng)?jiān)L問(wèn)www.stratasys.com（包括有關(guān)該主題的白皮書(shū)）。為編制本指南，編制了各種代表的準(zhǔn)確度數(shù)據(jù)熱循環(huán)前后的幾何形狀。參見(jiàn)第5節(jié)其他數(shù)據(jù)和詳細(xì)信息。 ? 對(duì)于需要比直接從FDM 3D打印機(jī)實(shí)現(xiàn)的精度更高的精度的復(fù)合工具，結(jié)合脫脂涂層機(jī)加工是一個(gè)可行的選擇。設(shè)計(jì)第3節(jié)“近凈形狀工裝的設(shè)計(jì)建議”中列出了機(jī)加工建議的建議和初步數(shù)據(jù)。關(guān)于這個(gè)主題的其他開(kāi)發(fā)工作正在進(jìn)行中，并將在后續(xù)的設(shè)計(jì)指南版本中提供。 ? 工藝參數(shù) ? 制造工藝和固化周期參數(shù)，特別是固化壓力和真空裝袋方法，影響FDM復(fù)合材料工具的設(shè)計(jì)和風(fēng)格。它們通常被分類(lèi)為shell樣式或稀疏樣式工具。（參見(jiàn)下面的圖1-3。）第3節(jié)提供了更多信息。 圖1-3：無(wú)人機(jī)風(fēng)扇葉片工具，顯示了外殼和稀疏工具的示例。 ? 外殼式工具適用于大多數(shù)應(yīng)用，能夠承受100+磅/平方英寸（690+千帕）的高壓釜壓力，有利于表面和外殼真空裝袋方法。對(duì)于許多幾何形狀，它們是最具成本效益的設(shè)計(jì)，因?yàn)樗鼈冏畲笙薅鹊販p少了材料使用和建造時(shí)間。稀疏型工具往往具有更大的整體剛性；一些幾何形狀需要使用它們。這將在第3節(jié)和第6節(jié)中詳細(xì)說(shuō)明。稀疏工具也可以是表面袋裝或信封袋裝。然而，當(dāng)信封如果使用裝袋，請(qǐng)遵循第3節(jié)中關(guān)于施工參數(shù)的指南，以避免損壞工具。 ? 工具準(zhǔn)備 ? FDM工藝由于擠出材料珠粒的物理限制而固有地產(chǎn)生一定程度的內(nèi)部孔隙率，如圖1-4所示，圖1-4顯示了示例構(gòu)建層的刀具路徑橫截面和擠出珠粒輪廓的橫截面。該過(guò)程還產(chǎn)生可感知的構(gòu)建層，這些構(gòu)建層根據(jù)零件的形狀和層厚度（切片高度）而變化。因此，為了確保高質(zhì)量的表面光潔度和真空完整性，通常需要對(duì)FDM工具進(jìn)行后處理。 圖1-4：示例刀具路徑的頂視圖（左）和焊道輪廓的橫截面（右），顯示了FDM零件的固有孔隙率。 ? 工具被磨損，以平滑可察覺(jué)的構(gòu)建線(xiàn)，并被密封。然后對(duì)它們進(jìn)行最后的拋光處理，使表面光潔度符合典型的行業(yè)要求。盡管各行業(yè)的要求有所不同，但通常認(rèn)為64μ英寸（1.6μm）Ra的光潔度是可以接受的。使用附錄B中提供的標(biāo)準(zhǔn)程序，F(xiàn)DM復(fù)合材料工具可以始終獲得比16μ英寸（0.4μm）Ra更光滑的光潔度。根據(jù)具體應(yīng)用，可以使用一系列材料進(jìn)行密封。迄今為止，最常用的材料是高溫的、由兩部分組成的環(huán)氧樹(shù)脂粘合劑。環(huán)氧樹(shù)脂薄膜 ? 粘合劑、粘合劑背襯的FEP膜和類(lèi)似產(chǎn)品也已被成功使用，并且根據(jù)特定用途的要求具有明顯的優(yōu)點(diǎn)，例如易于應(yīng)用。第4節(jié)提供了迄今為止評(píng)估的其他信息和具體產(chǎn)品。一旦零件被密封，就可以使用普通脫模劑為復(fù)合材料零件的疊層做準(zhǔn)備。建議使用水基脫模劑。 ? 預(yù)期使用和工具壽

第4節(jié)-后處理和零件制造 FDM工具的最終表面粗糙度由幾何結(jié)構(gòu)、層厚度和構(gòu)建方向驅(qū)動(dòng)。如前所述，竣工FDM復(fù)合材料工具具有固有的孔隙率和表面光潔度，這對(duì)于生產(chǎn)大多數(shù)應(yīng)用的復(fù)合材料零件來(lái)說(shuō)是不可接受的。對(duì)工具進(jìn)行后處理可獲得所需的表面光潔度并提供真空完整性。 ? 可以使用多種方法來(lái)改善工具的表面粗糙度，包括手動(dòng)磨損、介質(zhì)噴砂和翻滾，所有這些方法都有優(yōu)點(diǎn)和缺點(diǎn)。目前滿(mǎn)足表面光潔度要求并提供真空完整性的最佳實(shí)踐是手動(dòng)磨損，然后使用環(huán)氧樹(shù)脂密封劑。工具使用雙作用軌道砂光機(jī)手動(dòng)打磨，砂紙粒度從120到800不等，逐漸變細(xì)。工具密封由兩部分環(huán)氧樹(shù)脂完成或者環(huán)氧薄膜粘合劑，盡管根據(jù)應(yīng)用，也可以使用其他材料（例如，粘合劑背襯的FEP薄膜和類(lèi)似材料）。 ? 制備和密封FDM復(fù)合材料工具的最合適材料和方法將由應(yīng)用決定。有關(guān)迄今為止使用的最常見(jiàn)密封材料的其他信息，請(qǐng)參閱以下小節(jié)。 ? 環(huán)氧樹(shù)脂密封劑 ? 密封FDM工具最常見(jiàn)的方法是使用環(huán)氧樹(shù)脂密封劑。這些材料幾乎適用于所有的工具形狀，并為表面裝袋提供所需的真空完整性。有許多環(huán)氧樹(shù)脂材料可以有效工作。應(yīng)選擇能夠承受所需固化溫度以及工具預(yù)期壽命的材料。還應(yīng)評(píng)估它們與所選FDM材料的兼容性（如附著力）。 ? Stratasys主要使用來(lái)自BJB Enterprises的TC-1614兩部分環(huán)氧樹(shù)脂。它在室溫下具有理想的低粘度，在工具表面上均勻分布，同時(shí)也滲透到工具材料層中。然而，工具壽命評(píng)估的熱循環(huán)表明，TC-1614和其他常見(jiàn)的環(huán)氧樹(shù)脂通常在350°F（177°C）的含氧環(huán)境中經(jīng)過(guò)大約30次固化循環(huán)后會(huì)氧化和分解。信封裝袋和/或在惰性環(huán)境中固化應(yīng)顯著延長(zhǎng)用高溫環(huán)氧樹(shù)脂密封的工具的壽命。評(píng)估更適合在350°F（177°C）固化溫度正在進(jìn)行中；結(jié)果將在隨后的設(shè)計(jì)指南發(fā)布中提供。 ? 使用兩部分環(huán)氧樹(shù)脂（如TC-1614）密封工具的程序見(jiàn)附錄B。 ? 使用環(huán)氧薄膜粘合劑也可以有效地進(jìn)行工具密封（使用無(wú)支撐薄膜以避免在研磨/拋光過(guò)程中暴露載體材料）。同樣，許多材料選項(xiàng)將發(fā)揮作用，包括3M公司的AF-163和AF-555。也可以考慮替代材料，并應(yīng)根據(jù)承受連續(xù)暴露于所需固化溫度的能力以及與所選FDM材料的兼容性進(jìn)行評(píng)估。與環(huán)氧樹(shù)脂漿料相比，薄膜粘合劑的主要優(yōu)點(diǎn)是易于應(yīng)用和確保均勻覆蓋。 ? 背膠膜 ? 背膠FEP（和類(lèi)似的）薄膜提供了環(huán)氧樹(shù)脂密封材料的替代品。多年來(lái)，航空航天原始設(shè)備制造商一直使用Airtech的Tooltec CS5和Toolwright 5等薄膜，為傳統(tǒng)材料和工藝制成的工具提供有效的鋪層和脫模表面。這種薄膜最適合于具有最小和逐漸復(fù)雜輪廓的相對(duì)簡(jiǎn)單和平坦的工具形狀，因?yàn)樗鼈儽憩F(xiàn)出最小的伸長(zhǎng)率。FEP薄膜在損失之前也被限制在相對(duì)較低體積的零件上 ? 由于刻痕、撕裂和對(duì)工具的粘附而產(chǎn)生的有效性。它們最理想的一個(gè)應(yīng)用是維修工具，因?yàn)樗鼈兛梢栽跊](méi)有任何工具打磨的情況下使用，而且維修工具的零件體積往往是個(gè)位數(shù)。請(qǐng)注意，用背膠膜密封的工具必須采用信封裝袋，因?yàn)槌桥c其他密封方法相結(jié)合，否則對(duì)此類(lèi)薄膜進(jìn)行表面裝袋是無(wú)效的。 ? 表面光潔度結(jié)果 ? 下圖4-1顯示了竣工FDM表面的最終表面光潔度，用無(wú)砂涂的背膠膜（Tooltec CS5）密封的工具，手動(dòng)砂涂后用背膠膜密封的工具和用環(huán)氧樹(shù)脂密封的手動(dòng)磨損工具。復(fù)合材料刀具最常見(jiàn)的表面光潔度要求也顯示出來(lái)進(jìn)行比較（64μin（1.6μm），Ra）。可以看出，用于密封FDM復(fù)合材料工具的常用方法產(chǎn)生的表面光潔度比典型要求要平滑得多。 圖4-1：常見(jiàn)FDM后處理技術(shù)產(chǎn)生的表面粗糙度。 ? 第5節(jié)-工具壽命和特性數(shù)據(jù) ? 在設(shè)計(jì)指南開(kāi)發(fā)過(guò)程中進(jìn)行了廣泛的測(cè)試和表征，以驗(yàn)證FDM復(fù)合材料工具的性能。測(cè)試包括對(duì)溶劑暴露、放氣（以驗(yàn)證是否缺乏潛在污染物）、水分暴露、精度和熱穩(wěn)定性的評(píng)估，以及對(duì)工具壽命的初步評(píng)估。以下小節(jié)提供了評(píng)估總結(jié)和主要結(jié)果。所有測(cè)試都是在ULTEM 1010樹(shù)脂中生產(chǎn)的工具或測(cè)試試樣上進(jìn)行的。 ? 精度和熱穩(wěn)定性 ? 為了評(píng)估準(zhǔn)確性和穩(wěn)定性，在熱循環(huán)前后對(duì)多種工具進(jìn)行了評(píng)估。生產(chǎn)了三種工具設(shè)計(jì)，構(gòu)建風(fēng)格（外殼與稀疏）和尺寸各不相同，共有五種變體（見(jiàn)圖5-1）。這些工具被送往外部檢查機(jī)構(gòu)進(jìn)行精確的3D掃描。使用具有SLP 300激光頭（來(lái)自laser Design）的Platinum FaroArm（來(lái)自FARO Technologies）。使用PolyWorks View 3D計(jì)量將掃描數(shù)據(jù)與每個(gè)工具變體的CAD模型進(jìn)行比較軟件（來(lái)自Innovametric）。 ? 用于該評(píng)估的復(fù)合工具在初始3D圖像之前進(jìn)行了后處理（研磨）。之所以選擇這種配置，是因?yàn)閹缀跛蠪DM復(fù)合材料工具都將經(jīng)過(guò)這樣的準(zhǔn)備，從而使后處理工具的準(zhǔn)確性成為最相關(guān)的數(shù)據(jù)。盡管操作員之間的后處理可能存在一些可變性，但材料的總量發(fā)現(xiàn)在磨損過(guò)程中去除的相當(dāng)小（使用標(biāo)準(zhǔn)最佳實(shí)踐），并且不代表總體尺寸變化的顯著部分。 ? 如上所述，工具在暴露于高溫下之前進(jìn)行掃描，然后進(jìn)行熱循環(huán)。對(duì)于循環(huán)，將工具真空裝袋（信封裝袋方案），加熱至350°F（177°C），在全真空下保持溫度兩小時(shí)（最低），然后在兩次循環(huán)之間降低至150°F（66°C）以下，總共連續(xù)10次烤箱循環(huán)。 ? 3D掃描儀的精度為±0.0015英寸（0.0381 mm），F(xiàn)aroArm的精度也為±0.00115英寸（0.0381mm），總精度為±0.003英寸（0.076 mm）。此限制適用于掃描并與原始CAD數(shù)據(jù)進(jìn)行比較的工具。為了將循環(huán)后的刀具幾何結(jié)構(gòu)與循環(huán)前的掃描數(shù)據(jù)進(jìn)行比較，必須將精度匯總或“疊加”，從而導(dǎo)致精度限制為±0.006英寸（0.152 mm） 圖5-1：用于熱穩(wěn)定性測(cè)試的工具設(shè)計(jì)（顯示為打磨，但未密封）。 ? 精度和熱穩(wěn)定性-結(jié)果 ? 評(píng)估的代表性數(shù)據(jù)集如圖5-2至5-5所示，用于打印示例工具和原始CAD模型數(shù)據(jù)之間的比較（無(wú)熱循環(huán)）。如圖5-2所示，掃描數(shù)據(jù)顯示，外殼式工具的面積與模型相差約0.019英寸（0.482 mm），超過(guò)92%的工具在±0.015英寸（0.381 mm）范圍內(nèi)。對(duì)于這個(gè)特定的例子，超過(guò)該值的大部分區(qū)域都在EOP之外。作為參考，主題工具的尺寸約為14.5 x 10.5 x 4英寸（368.3 x 266.7 x 101.6毫米）。 ? 對(duì)于與上述相同的示例工具幾何結(jié)構(gòu)，但以稀疏構(gòu)建樣式設(shè)計(jì)和打印，數(shù)據(jù)顯示該工具的面積與模型的差異約為0.018英寸（0.457毫米），如圖5-3所示。對(duì)于該工具，超過(guò)90%的工具在±0.015英寸（0.381 mm）范圍內(nèi)，同樣，可以看出，變化較大的大多數(shù)區(qū)域位于EOP之外，并集中在工具的垂直面上。 圖5-2：無(wú)人機(jī)風(fēng)扇葉片工具（外殼式）的3D掃描數(shù)據(jù)，帶有與原始CAD模型（無(wú)熱循環(huán)）。尺寸單位為英寸。 圖5-3：無(wú)人機(jī)風(fēng)扇葉片工具（稀疏型）的3D掃描數(shù)據(jù)，帶有與原始CAD模型（無(wú)熱循環(huán)）的顏色圖比較。尺寸單位為英寸。 ? 圖5-4和5-5顯示了10次熱循環(huán)后上述兩種工具的掃描數(shù)據(jù)?？梢钥闯?，尺寸變化可以忽略不計(jì)，特別是考慮到±0.006英寸（0.152毫米）的精度限制。對(duì)于外殼工具，超過(guò)95%的工具表面在該限制范圍內(nèi)，對(duì)于稀疏工具，超過(guò)90%。計(jì)劃對(duì)工具精度進(jìn)行進(jìn)一步調(diào)查，包括使用更精確的檢測(cè)設(shè)備（如CMM），并將包括在未來(lái)的設(shè)計(jì)指南中。用于評(píng)估的工具正在進(jìn)行額外的熱循環(huán)。此外，特別是對(duì)于稀疏刀具，掃描數(shù)據(jù)顯示刀具末端垂直表面的大部分變化。這是合法的變化，還是與掃描設(shè)備的限制有關(guān)，尚待驗(yàn)證。 圖5-4：熱循環(huán)后無(wú)人機(jī)風(fēng)扇葉片工具（外殼式）的3D掃描數(shù)據(jù)，與3D的顏色圖比較循環(huán)之前掃描相同工具的數(shù)據(jù)。尺寸單位為英寸。 圖5-5：熱循環(huán)后無(wú)人機(jī)風(fēng)扇葉片工具（稀疏型）的3D掃描數(shù)據(jù)，與循環(huán)前相同工具的3D掃描結(jié)果進(jìn)行顏色圖比較。尺寸單位為英寸 ? 高溫機(jī)械財(cái)產(chǎn) ? 下圖顯示了在臨界高溫下進(jìn)行機(jī)械測(cè)試的數(shù)據(jù)。圖5-6顯示了在不同溫度下ZX方向上構(gòu)建的樣品壓縮載荷的應(yīng)力-應(yīng)變曲線(xiàn)。該數(shù)據(jù)集由密蘇里科技大學(xué)航空航天制造技術(shù)中心（CAMT）生成。根據(jù)ASTM D695進(jìn)行壓縮試驗(yàn)。 ? 圖5-7顯示了在平面、邊緣和垂直方向打印的樣品在不同臨界溫度下的彎曲模量數(shù)據(jù)。根據(jù)ASTM D790程序A在外部實(shí)驗(yàn)室進(jìn)行測(cè)試。圖表顯示，在350°F（177°C）的固化溫度下，ULTEM 1010樹(shù)脂的硬度降低了20-30%，這取決于印刷方向。 圖5-6：ULTEM 1010樹(shù)脂在不同溫度下的應(yīng)力-應(yīng)變關(guān)系 圖5-7：不同方向的臨界溫度下的彎曲模量。 ? 水分敏感性 ? 隨著時(shí)間的推移，許多聚合物材料以不同的速率在一定程度上吸收水分。根據(jù)制造商（SABIC）的說(shuō)法，ULTEM 1010樹(shù)脂在75°F/50%RH（24°C/50%RH）下飽和時(shí)將吸收0.7%。由于水分可能對(duì)復(fù)合材料層壓板的質(zhì)量有害，因此進(jìn)行了相對(duì)初步的測(cè)試，以確?？梢酝ㄟ^(guò)基本的預(yù)防措施來(lái)防止這種不利影響。 ? 為了確保飽和和“最壞情況”的暴露場(chǎng)景，將四個(gè)工具（外殼和稀疏結(jié)構(gòu)各兩個(gè)）放置在140°F/90%RH（60°C/90%）的濕度室中兩周。調(diào)節(jié)后，隨后將兩個(gè)工具在250°F（121°C）下干燥4小時(shí)。然后在每個(gè)工具上生產(chǎn)八層準(zhǔn)各向同性碳/環(huán)氧樹(shù)脂層壓板。固化后對(duì)層壓板進(jìn)行目視檢查，然后切片進(jìn)行顯微鏡檢查，以檢查孔隙率、分層、起泡和其他水分誘導(dǎo)效應(yīng)的跡象。主要目的是證明即使在最?lèi)毫拥臍夂蛳?，如果水分吸收成為一個(gè)令人擔(dān)憂(yōu)的問(wèn)題，使用前烘干工具足以防止對(duì)固化零件產(chǎn)生不利影響。事實(shí)上，大多數(shù)處于正常使用狀態(tài)的工具都可能存儲(chǔ)在遠(yuǎn)沒(méi)有測(cè)試過(guò)的環(huán)境那么惡劣的環(huán)境中。 ? 正如預(yù)期的那樣，水分暴露測(cè)試表明，使用前干燥的工具（在250°F（121°C）下4小時(shí)）可以生產(chǎn)出質(zhì)量合格的層壓板（沒(méi)有明顯的孔隙率或其他明顯問(wèn)題）。 ? 溶劑暴露 ? 對(duì)ULTEM 1010樹(shù)脂試樣（未密封）進(jìn)行溶劑暴露測(cè)試，以驗(yàn)證其與復(fù)合材料制造設(shè)施中使用的最常見(jiàn)溶劑——異丙醇（IPA）、丙酮和甲乙酮（MEK）——的一般兼容性。在正常操作過(guò)程中，大多數(shù)復(fù)合材料工具只會(huì)短暫暴露于此類(lèi)溶劑中，例如在零件制造前擦拭干凈。為了證明總體兼容性，對(duì)溶劑灑在工具上并在相當(dāng)于一個(gè)周末（約48小時(shí)）的時(shí)間內(nèi)無(wú)人注意的情況進(jìn)行了評(píng)估，以代表可能的最壞情況。將試樣置于ULTEM 1010樹(shù)脂中，然后將其浸入溶劑中48小時(shí)。暴露后，將樣品從溶劑中取出，并在250°F（121°C）下烘干兩小時(shí)，以確保殘留溶劑蒸發(fā)。彎曲強(qiáng)度（三點(diǎn)彎曲設(shè)置）根據(jù)ASTM D 790測(cè)定，并與基線(xiàn)數(shù)據(jù)（無(wú)溶劑暴露）進(jìn)行比較。 ? 干燥后，暴露試樣的彎曲強(qiáng)度恢復(fù)到相對(duì)于基準(zhǔn)試樣的完全強(qiáng)度，這證實(shí)了如果溶劑從工具中蒸發(fā)，最終性能不會(huì)受到影響。在實(shí)際制造使用過(guò)程中，工具通常只會(huì)短暫地暴露在少量溶劑中，在這種情況下，預(yù)計(jì)不會(huì)發(fā)生性能變化。工具也將密封在最有可能暴露于溶劑的表面，這將增加額外的保護(hù)和安全級(jí)別。 ? 工具壽命 ? 對(duì)非金屬工具的使用壽命有一個(gè)全面的了解是至關(guān)重要的，特別是對(duì)于生產(chǎn)工具的考慮，或者對(duì)于原型之外的任何大量零件來(lái)說(shuō)。由于所涉及的時(shí)間和資源，通過(guò)實(shí)驗(yàn)獲得信息也是具有挑戰(zhàn)性的。在建立初步基線(xiàn)的過(guò)程中，收集了實(shí)際（經(jīng)驗(yàn)）和分析數(shù)據(jù)。 ? 對(duì)于經(jīng)驗(yàn)測(cè)試，遵循了前面描述的精度和熱穩(wěn)定性測(cè)試的基本方法，但擴(kuò)展到了更多的熱循環(huán)。測(cè)試了兩種主要的外殼式和稀疏式結(jié)構(gòu)中構(gòu)建的單一工具幾何結(jié)構(gòu)（無(wú)人機(jī)風(fēng)扇葉片）（工具如圖5-1所示）。工具在350°F（177°F）、全真空、僅烤箱下循環(huán)30、60和90次，然后進(jìn)行評(píng)估（檢查和3D掃描）和層壓板制造（八層、準(zhǔn)各向同性碳/環(huán)氧樹(shù)脂），隨后進(jìn)行檢查。 ? 對(duì)于分析部分，使用動(dòng)態(tài)力學(xué)分析（DMA）來(lái)評(píng)估彎曲試樣（三點(diǎn)彎曲配置）的蠕變。在100 psi（689 kPa）

第7節(jié)-FDM工具簡(jiǎn)介 復(fù)合材料工裝的增材制造從根本上改變了制造復(fù)雜中空復(fù)合材料零件的方法。雖然目前具有恒定橫截面的基本形狀可以使用傳統(tǒng)的復(fù)合材料制造技術(shù)和FDM工具，具有中空內(nèi)部的復(fù)雜復(fù)合材料零件（被困的工具幾何形狀）帶來(lái)了獨(dú)特的挑戰(zhàn)。FDM根據(jù)應(yīng)用程序的要求為這些挑戰(zhàn)提供了多種解決方案。ST-130是一種可溶性物質(zhì)固化溫度極限為250°F（121°C），可直接生產(chǎn)用于中空和高度使用溶解在堿性（>7 pH）溶液中的熱塑性材料的復(fù)雜復(fù)合材料部件。 ? 此解決方案消除了許多使用共晶鹽、可折疊硬質(zhì)工具、可充氣氣囊制造的復(fù)合材料的設(shè)計(jì)和制造限制，以及其他犧牲工具材料和方法。Stratasys開(kāi)發(fā)了一份全面的設(shè)計(jì)指南“復(fù)合材料零件制造”（www.stratasys.com/landing/desolative tooling），介紹了ST-130在高效、經(jīng)濟(jì)高效的沖洗工具方面的應(yīng)用。 ? 第8節(jié)-用于文件處理的FDM洞察軟件 ? CAD文件必須使用Insight軟件進(jìn)行處理，然后才能打印。這允許用戶(hù)自定義工具路徑以改進(jìn)（或修改）最終性能。此軟件隨附Fortus 3D打印機(jī)的安裝。提供Insight的正式培訓(xùn)。參觀Stratasys.com/customersupport/training注冊(cè)或獲取更多信息。以下各節(jié)旨在作為基本命令，而不是作為正式類(lèi)的替代品。 ? 準(zhǔn)備文件的工作流程是： 1.導(dǎo)入STL文件 2.選擇打印機(jī)、材料和尖端尺寸 3.切片部分 4.添加支撐材料 5.生成刀具路徑 6.驗(yàn)證刀具路徑 7.估算時(shí)間 8.發(fā)送到打印機(jī) Open Insight軟件。 圖8-1：Insight軟件打開(kāi)后的主屏幕。 ? 主要命令可以在屏幕的左上角找到。從“確定零件方向”圖標(biāo)開(kāi)始，從左向右移動(dòng)?！叭繄?zhí)行”命令用于簡(jiǎn)單的幾何圖形，并自動(dòng)處理整個(gè)文件。不建議將此功能用于復(fù)合工具，因?yàn)樾阅苋Q于自定義的工具路徑。 圖8-2:Insight軟件的工作流命令。 ? 導(dǎo)入STL ? Insight只允許導(dǎo)入擴(kuò)展名為“.stl”的文件。大多數(shù)CAD軟件都能夠以STL格式導(dǎo)出。通過(guò)選擇“文件”、“打開(kāi)”和“選擇.STL文件”來(lái)導(dǎo)入文件。 ? 選擇打印機(jī)、材料和切片高度 選擇打印機(jī)、材料和切片高度，方法是選擇屏幕。 屏幕中間將出現(xiàn)一個(gè)新菜單。 2.首先選擇Modeler類(lèi)型以選擇打印機(jī)。 ? 3.單擊“模型”材質(zhì)以選擇材質(zhì)類(lèi)型。 ? 4.支撐材料選項(xiàng)取決于所選擇的模型材料。在這種情況下，由于模型材料是ULTEM 1010樹(shù)脂，因此只有ULTEM支撐可用。 ? 5.驗(yàn)證是否將反向構(gòu)建材料選擇為否。此功能用于犧牲工具。 ? 6.最后，選擇“切片高度”，該高度將與尖端大小相關(guān)。在這種情況下，0.010英寸（0.254毫米）的切片將需要T14尖端。下表列出了ULTEM 1010樹(shù)脂的可用尖端尺寸以及相應(yīng)的切片高度和卷邊寬度。注-表中顯示的尖端尺寸/切片高度關(guān)系僅適用于ULTEM 1010樹(shù)脂。胎圈寬度也可以變化（在限制范圍內(nèi)），以最大限度地減少內(nèi)部孔隙率，并確保輪廓之間的適當(dāng)接觸。 表8-1 ? 7.單擊綠色復(fù)選框。 ? 確定零件方向 ? 零件的方向是一個(gè)極其重要的步驟，它將影響表面光潔度（樓梯踏步）、建造時(shí)間和使用的支撐材料數(shù)量。確定零件的最關(guān)鍵表面將有助于選擇方向。通常，零件的方向應(yīng)盡量減少階梯，并提供最佳的表面光潔度。此外，相對(duì)于建造平臺(tái)，角度大于45°的懸垂特征不需要支撐材料。以下示例將顯示如何正確定位零件，以便以最佳的表面光潔度和最少的支撐材料進(jìn)行打印。 ? 為了快速定位，用戶(hù)可以在工具上選擇一個(gè)表面，并將其作為頂部、底部、左側(cè)、右側(cè)、前部或后部進(jìn)行參考。 Insight還允許用戶(hù)以特定角度定向零件。選擇“確定零件方向”圖標(biāo)，然后選擇“旋轉(zhuǎn)”。 ? 圖8-3：零件導(dǎo)入后的方向深入洞察。 圖8-4：選擇底部參考后的零件方向。 ? 下面的菜單將出現(xiàn)在屏幕的右側(cè)。確定零件圍繞哪個(gè)軸旋轉(zhuǎn)以及旋轉(zhuǎn)增量。為“旋轉(zhuǎn)”增量輸入一個(gè)從1°到180°的值，然后從六個(gè)軸方向中選擇一個(gè)來(lái)旋轉(zhuǎn)零件。 零件現(xiàn)在處于最佳方向。 圖8-5：旋轉(zhuǎn)后處于最佳方向的零件。 ? 切片零件 ? 對(duì)零件進(jìn)行切片會(huì)將其分成多個(gè)層。每一層都有一個(gè)特定的工具路徑，打印機(jī)按照該路徑創(chuàng)建零件。切片高度由尖端大小決定。要對(duì)零件進(jìn)行切片，請(qǐng)選擇由紅色圓圈指示的圖標(biāo)。 生成支撐 ? 支撐生成對(duì)于高質(zhì)量的零件至關(guān)重要，因?yàn)樗梢苑乐箲掖共糠窒麓?。Insight提供了多種支持選項(xiàng)。選擇Generate Support（生成支持）圖標(biāo)將根據(jù)默認(rèn)設(shè)置創(chuàng)建支持。 支撐材料可以被修改以減少所需的支撐量和/或打印時(shí)間。單擊“支持”，然后單擊“設(shè)置”。 Support Setup（支撐設(shè)置）菜單將出現(xiàn)在屏幕右側(cè)。選擇紅色圓圈圖標(biāo)進(jìn)入高級(jí)設(shè)置。以下菜單將出現(xiàn)在屏幕中間。它允許用戶(hù)根據(jù)他們想要的結(jié)果設(shè)置支持生成的各種參數(shù)。通常，建議使用默認(rèn)的支持設(shè)置。選擇“在可能的情況下使用模型材料”選項(xiàng)可以顯著減少構(gòu)建時(shí)間。 屏幕中間將出現(xiàn)以下菜單。它允許用戶(hù)根據(jù)他們想要的結(jié)果設(shè)置支持生成的各種參數(shù)。通常，建議使用默認(rèn)的支持設(shè)置。選擇“在可能的情況下使用模型材料”選項(xiàng)可以顯著減少構(gòu)建時(shí)間。 ? ?

3D打印使得創(chuàng)造傳統(tǒng)制造工藝無(wú)法實(shí)現(xiàn)的形狀成為可能。但為了獲得最佳效果，僅僅加載模型并開(kāi)始3D打印是不夠的。正確的零件方向是成功的關(guān)鍵。雖然更改模型的方向通常會(huì)被跳過(guò)，但它對(duì)最終零件的機(jī)械特性、質(zhì)量和表面光潔度有著重要的影響。 從本文中，您將了解到: 為什么打印方向在SLS(但不僅僅是)3D打印技術(shù)中至關(guān)重要？ 零件方向如何影響強(qiáng)度、質(zhì)量和精度？ 如何通過(guò)改變零件的方向來(lái)實(shí)現(xiàn)更好的3D打印效果？ 我們?cè)谶@里關(guān)注的是SLS 3D打印技術(shù)，一些提示適用于其他流行的添加制造方法。一篇名為“增材制造設(shè)計(jì)中零件定位的考慮”，查了一下Paderborn大學(xué)的Guido Adam為AM準(zhǔn)備的55個(gè)設(shè)計(jì)規(guī)則的目錄。他們發(fā)現(xiàn)其中55%的人直接或間接地依賴(lài)于方向。這比在FDM或SLM的情況下要好，在這種情況下，甚至70%的規(guī)則都取決于方向，但仍然有很多需要考慮的問(wèn)題，同時(shí)在3D打印床上定位您的模型。 ? 無(wú)論我們說(shuō)的是FDM(或FFF)、SLA還是SLS 3D打印，打印輸出都是通過(guò)添加連續(xù)的層來(lái)創(chuàng)建的。3D打印的形狀通常是層間最弱的。由于其各向異性特征，這在FDM技術(shù)中尤其明顯，但是即使是像SLS這樣的幾乎各向同性的技術(shù)也必須處理這個(gè)問(wèn)題。3D打印中如何處理層間薄弱？ 獲取更強(qiáng)的部分 規(guī)則一 將模型扭轉(zhuǎn)45度O 分別在X軸和Y軸上，以實(shí)現(xiàn)各個(gè)方向的最佳強(qiáng)度。 這個(gè)規(guī)律對(duì)于所有的增材制造技術(shù)都是通用的，但是在SLS中最容易實(shí)現(xiàn)。改變方向，我們建議的方式也適用于FDM或SLA，但在這些情況下，您可能需要添加許多支撐結(jié)構(gòu)，而在SLS 3D打印技術(shù)中，未燒結(jié)的粉末充當(dāng)了天然的支撐，因此您不必?fù)?dān)心耗時(shí)的后處理。說(shuō)到時(shí)間——有些扭曲的零件需要更多的3D打印時(shí)間，尤其是平面零件。想象一個(gè)100 x 10 x 10毫米的長(zhǎng)方體。如果是平面印刷(在長(zhǎng)邊上),它將只有57-133層，這取決于你選擇的精度，但如果是扭曲的，則為45O只有在Y中，你會(huì)得到371層甚至870層，這將需要更長(zhǎng)的時(shí)間來(lái)打印。 ? SLS 3D打印中的平面 我們傾向于選擇3D打印技術(shù)，尤其是SLS，來(lái)制造傳統(tǒng)制造工藝無(wú)法制造的零件，或者用老方法做太復(fù)雜或太昂貴。但是當(dāng)涉及到簡(jiǎn)單、平坦的表面時(shí)，用3D打印機(jī)會(huì)變得更加困難。由于數(shù)控機(jī)器完美地切割了扁平尼龍長(zhǎng)方體的邊緣，當(dāng)我們3D打印相同的形狀時(shí)，它開(kāi)始翹曲和彎曲。為什么會(huì)這樣？ 原因有幾個(gè)，但大部分和溫度有關(guān)。最明顯的一種情況是，當(dāng)你在模型冷卻之前過(guò)快取出模型時(shí)。印刷零件與環(huán)境之間的巨大溫差可能會(huì)導(dǎo)致收縮。在SLS技術(shù)中可以很容易地避免這種情況，因?yàn)榇蛴C(jī)軟件會(huì)監(jiān)控冷卻部件的溫度，并防止您在打印溫度對(duì)操作人員和部件本身都安全之前打開(kāi)蓋子。但是，一些大而平的部分還是會(huì)彎曲。原因是3D打印過(guò)程中熱量的集中。當(dāng)你打印一個(gè)立體的、長(zhǎng)方體形狀的平面，并且有完美的重疊層時(shí)，會(huì)有太多的熱量集中，打印出來(lái)的東西會(huì)彎曲。 ? 通常，燒結(jié)表面比周?chē)h(huán)境更熱。圓柱模型沒(méi)有這一點(diǎn)，因?yàn)樗鼈兝鋮s均勻，而長(zhǎng)方體有先冷卻的角。 ? 請(qǐng)記住，重力仍然在起作用，即使未燒結(jié)的粉末對(duì)打印的模型來(lái)說(shuō)是相當(dāng)堅(jiān)固的支撐，它的下部也可能會(huì)稍微熔化。 ? 您也可以通過(guò)在平面上添加肋條來(lái)解決這個(gè)問(wèn)題，但前提是這不會(huì)改變3D打印元素的目標(biāo)屬性和用途。 ? 規(guī)則二 為防止翹曲或彎曲，不要水平放置平面。將它們扭轉(zhuǎn)45度o以實(shí)現(xiàn)不同表面的層不會(huì)彼此完全重疊。 ? ? 讓你的模特居中 均勻的熱量分布是SLS 3D打印最重要的成功因素。最理想的是在3D打印床的中間。 規(guī)則三 為了獲得最佳打印質(zhì)量，請(qǐng)從打印臺(tái)的底部中心開(kāi)始放置您的模型。將下一個(gè)模型均勻地添加到印刷室的邊緣和上方。 平均分配模型 保持零件靠近，但彼此不要太近，這是最有效的SLS 3D打印的最佳實(shí)踐。4-6毫米的間隙效果最佳。您也可以將較小的物體放在較大的物體中，體驗(yàn)未燒結(jié)粉末的自支撐特性。均勻放置零件時(shí)，請(qǐng)記住每層都有相似的印刷區(qū)域。 為了獲得最佳的印刷品質(zhì)，相鄰層之間的橫截面積的差異應(yīng)該盡可能小。 p(n-1)–p(n)-> 0 p(n)–p(n+1)-> 0 ? 規(guī)則四 均勻分布模型，模型之間留有4-6毫米的間隙。將較小的零件放在較大的零件內(nèi)，以提高效率。 ? 光滑的表面 前面幾段提到的打印輸出下部的輕微熔化是一個(gè)缺點(diǎn)，但對(duì)于那些需要光滑表面的人來(lái)說(shuō)可能是一個(gè)優(yōu)點(diǎn)。在SLS 3D打印中，尤其是尼龍PA12相當(dāng)光滑，但底部總是最光滑的。所以，如果你需要這樣的特征，把你的模型朝向按鈕。 規(guī)則五 模型的底部將具有最平滑的特征。從底部設(shè)置您最關(guān)心其平滑度的曲面。 ? 尖銳邊緣 為了獲得最清晰的邊緣或細(xì)節(jié)，請(qǐng)將它們朝向3D打印室的頂部。 規(guī)則六 模型的上部將具有最清晰和最詳細(xì)的邊緣。 ? 尺寸精度 為了獲得圓孔等元件的最佳精度，請(qǐng)將它們與印刷臺(tái)平行放置。研究還表明，準(zhǔn)確性還與其他因素有關(guān)。一篇名為“研究SLS參數(shù)對(duì)尺寸精度的影響“由維沙爾·夏爾馬和夏蘭吉·辛格證明，床溫從173上升到176oc反映在更好地表示維度。另一個(gè)因素是層厚。層越厚，精度越低。如果3D打印零件彼此之間的距離過(guò)窄，也會(huì)降低精度。 ? 規(guī)則7 如果可能，將孔、通道和開(kāi)口平行于Z軸放置，以獲得最佳質(zhì)量。 ? 活動(dòng)件 SLS 3D打印技術(shù)經(jīng)常被選擇，因?yàn)樗梢陨a(chǎn)具有內(nèi)部幾何形狀或移動(dòng)幾何形狀的零件。為了一次打印零件并獲得最佳效果，您應(yīng)該在元件之間設(shè)計(jì)至少0.2毫米的功能間隙。對(duì)于這么小的間隙(初學(xué)SLS的用戶(hù)甚至應(yīng)該考慮0，5 mm)，方位可能也是至關(guān)重要的。如果可能，將移動(dòng)部件放置在與Z軸平行的位置。 ? 規(guī)則八 為了實(shí)現(xiàn)移動(dòng)部件的最佳質(zhì)量，設(shè)計(jì)一個(gè)0.2-0.5mm的功能間隙，并使模型平行于Z軸模型的旋轉(zhuǎn)軸平行于Z軸。 ? 結(jié)論 遵循這些SLS 3D打印方向規(guī)則將獲得更好的打印質(zhì)量、更堅(jiān)固的零件、更銳利的邊緣和最光滑的表面。以正確的方式定位模型是更廣泛體驗(yàn)的一部分，包括改變3D打印機(jī)參數(shù)或應(yīng)用附加制造的設(shè)計(jì)規(guī)則。所有這些結(jié)合起來(lái)將使你成為3D打印專(zhuān)家。 ? 源文摘自：Sinterit