影响熔丝堆积成型精度的主要工艺参数

1、影响熔丝堆积影响熔丝堆积成型成型精度的精度的主要工艺参数主要工艺参数课程：激光课程：激光3D3D打印技术打印技术主讲教师：华学兵主讲教师：华学兵教学目标教学目标初步了解影响熔丝堆积成型精度的主要工艺初步了解影响熔丝堆积成型精度的主要工艺参数参数主要主要工艺参数工艺参数（1）分层厚度（）分层厚度（2）喷嘴直径（）喷嘴直径（3）喷头温度）喷头温度（4）环境温度（）环境温度（5）挤出速度（）挤出速度（6）填充速度）填充速度（7）理想）理想轮廓线的补偿轮廓线的补偿量（量（8）延迟时间）延迟时间。影响熔丝堆积成型精度的主要工艺参数影响熔丝堆积成型精度的主要工艺参数1、分层、分层厚度与喷嘴直径厚度与喷嘴直

2、径（1 1）分层厚度）分层厚度 指指将三维数据模型进行切片时层与层之间的高度，也是熔将三维数据模型进行切片时层与层之间的高度，也是熔丝丝堆积堆积系统在堆积填充实体时每层的厚度系统在堆积填充实体时每层的厚度。较大较大原型表面会有明显原型表面会有明显的的“台阶台阶”，影响影响原型的表面质原型的表面质量和精度；量和精度；原型精度会较高原型精度会较高，但但需要加工的层数需要加工的层数增多，成型时间也增多，成型时间也就较长。就较长。较小较小1、分层、分层厚度与喷嘴直径厚度与喷嘴直径（2 2）喷嘴喷嘴直径直径喷嘴喷嘴直径直径一般一般喷丝越细，喷丝越细，原型精度越高，原型精度越高，但每但每层加工层加工路径路

3、径会更密更长，成会更密更长，成型时间也就越型时间也就越长长工艺过程中为了工艺过程中为了保证上下两层能保证上下两层能够牢固地粘结，够牢固地粘结，一般分层厚度需一般分层厚度需要小于喷嘴要小于喷嘴直径直径2、挤出速度与填充速度、挤出速度与填充速度挤出挤出速度：速度： 指指喷丝在送丝机构的作用下，从喷嘴中挤出时的速度。喷丝在送丝机构的作用下，从喷嘴中挤出时的速度。填充填充速度：速度： 指指喷头在运动机构的作用下，按轮廓路径和填充路径运喷头在运动机构的作用下，按轮廓路径和填充路径运动时的速度。在保证运动机构运行平稳的前提下，填充速度动时的速度。在保证运动机构运行平稳的前提下，填充速度越快，成型时间越短，

4、效率越高。越快，成型时间越短，效率越高。3、喷嘴、喷嘴温度与环境温度温度与环境温度喷嘴喷嘴温度温度+环境温度环境温度指系统工指系统工作时原型作时原型周围环境周围环境的的温度温度指系统工作指系统工作时将喷嘴加时将喷嘴加热到的一定热到的一定温度温度喷嘴喷嘴温度：温度：应应在一定的范围内选择，使挤出的丝呈在一定的范围内选择，使挤出的丝呈粘粘弹性流体弹性流体状态，即保持材料粘性系数在一个适用的范围内状态，即保持材料粘性系数在一个适用的范围内。环境温度：环境温度：影响影响成形零件的热应力大小，影响原型的表面质量成形零件的热应力大小，影响原型的表面质量4、理想轮廓线的补偿量、理想轮廓线的补偿量工艺工艺过程

5、中挤出丝的过程中挤出丝的形状、尺寸受到喷嘴形状、尺寸受到喷嘴孔直径、分层厚度、孔直径、分层厚度、挤出速度、填充速度、挤出速度、填充速度、喷嘴温度、成形室温喷嘴温度、成形室温度、材料粘性系数及度、材料粘性系数及材料收缩率等诸多因材料收缩率等诸多因素的影响。素的影响。挤出丝的宽度并不是一挤出丝的宽度并不是一个固定值，从而，理想个固定值，从而，理想轮廓线的补偿量需要根轮廓线的补偿量需要根据实际情况进行设置调据实际情况进行设置调节，其补偿量设置正确节，其补偿量设置正确与否，直接影响着原型与否，直接影响着原型制件尺寸精度和几何精制件尺寸精度和几何精度。度。 成型成型过程中，由于喷丝具有一定的宽度，造成填

6、充轮廓路径时的实际轮过程中，由于喷丝具有一定的宽度，造成填充轮廓路径时的实际轮廓线超出理想轮廓线一些区域，因此，需要在生成轮廓路径时对理想轮廓线廓线超出理想轮廓线一些区域，因此，需要在生成轮廓路径时对理想轮廓线进行补偿进行补偿。 该该补偿值称为理想轮廓线的补偿量，理论上应当是挤出丝宽度的一半补偿值称为理想轮廓线的补偿量，理论上应当是挤出丝宽度的一半。5、延迟时间、延迟时间延迟时间延迟时间：出出丝延迟时间和断丝丝延迟时间和断丝延迟时间延迟时间当送丝机构开始送丝时，喷嘴不会立即出丝，而有一定当送丝机构开始送丝时，喷嘴不会立即出丝，而有一定的滞后的滞后，这，这段滞后时间称为出丝延迟时间。段滞后时间称

7、为出丝延迟时间。当送丝机构停止送丝时，喷嘴也不会立即断丝当送丝机构停止送丝时，喷嘴也不会立即断丝，这这段滞后时间称为断丝延迟时间。段滞后时间称为断丝延迟时间。在工艺过程中，需要合理地设置延迟时间参数在工艺过程中，需要合理地设置延迟时间参数，否则否则会出现拉丝太细，粘结不牢或未能粘结，甚至断丝缺丝的现象会出现拉丝太细，粘结不牢或未能粘结，甚至断丝缺丝的现象；或者或者出现堆丝、积瘤等现象，严重影响原型的质量和精度。出现堆丝、积瘤等现象，严重影响原型的质量和精度。课程小结课程小结 上述上述工艺参数对于熔丝堆积成型工艺有着重要的工艺参数对于熔丝堆积成型工艺有着重要的影响，在成型过程中对它们进行控制和调节，通过选影响，在成型过程中对它们进行控制和调节，通过选择最合理的一系列工艺参数，从而达到最好的工艺效择最合理的一系列工艺参数，从而达到最好的工艺效果。此外，在系统的实验阶段和调试阶段，对这些工果。此外，在系统的实验阶段和调试阶段，对这些工艺参数的控制与调节更是必不可少的工作艺参数的控制与调节更是必不可少的工作。 主要主要工艺参数工艺参数（1）分层厚度（）分层厚度（2）喷嘴直径（）喷嘴直径（3）喷头温度）喷头温度（4）环境温度（）环境温度（5）挤出速度（）挤出速度（6）填充速度）填充速度（7）理想）理想轮廓线的补偿轮廓线的补偿量量 （8）延迟时间）延