Question

如何提高3D打印模型的精度

Answer 1

哪些因素会影响FDM成型件的精度？

FDM工艺是一项涉及CAD/CAM、数据编程、材料编制、材料制备、工艺参数设置以及后期处理等环节的集成制造过程。每一个环节的差错，都可能影响FDM成型件的精度。下面“弘瑞3D打印”讲述几大主要因素：

材料性能

FDM材料的性能将直接影响成型件的成型精度，材料在工艺过程中要经过固体→熔体→固体的两次相变，在凝固过程中，由材料的收缩而产生的应力变形会影响成型件精度。因此，如要提升精度，应通过改进材料的配方等方法来减小材料的收缩率。

分层厚度

分层厚度是指在成型过程中每层切片截面的厚度。由于每层有一定的厚度，会在成型后的实体表面产生台阶现象，直接影响成型件的尺寸误差与表面粗糙程度。通常情况下，分层厚度越大，模型表面产生的台阶高度也就越大，表面质量也会越差，但加工效率则会提高。所以分层厚度的设置要根据自身需求而合理设定。此外，为了提高成型精度，加工完成后，会进行相应的打磨抛光等后期处理，提高成品效果。

喷头温度

喷头温度影响材料的丝材流量、挤出丝宽度、粘结性能及堆积性能等。温度过低，丝材粘度就会加大，挤出丝速度变慢，会导致喷头堵塞，同时丝束的层与层之间粘结强度也会降低，可能导致层与层之间的剥离；温度过高，材料趋于液态，粘性系数变小，流动性变强，会导致挤出速度过快无法形成精度控制的丝束，在加工制作时可能会出现前一层的材料尚未冷却，后一层就铺覆在前一层的上面，使得前一层材料出现坍塌现象。因此，喷头温度的设定非常重要，要根据每种丝束的性质在一定的范围内进行恰当的选择，保证挤出的丝束成正常的熔融流动状态。

填充速度与挤出速度

挤出速度是指喷头内熔融状态的丝束从喷嘴挤出时的速度。若挤出速度增大，挤出丝的截面宽度就会增大，当挤出速度达到一定数值，挤出的丝束粘附在喷嘴外圆锥面，形成“挤出胀大”现象，出现这种情况就不能进行正常加工。

填充速度应与挤出速度匹配，填充速度比挤出速度快，则材料填充不足，会出现断丝现象，难以成型。相反，若填充速度比挤出速度慢，则熔丝会堆积在喷头上，使成型面材料分布不均，表面会有疙瘩，影响成型质量。因此，填充速度与挤出速度之间应进行合理匹配。

那么如何提高FDM成型件的精度呢？

通过软件对STL文件进行修复，提高面片质量，减少CAD模型离散化过程中的精度损失。

选择合适的工艺参数，包括层厚、补偿量、挤出速度、填充速度、开启/关闭延时，喷头温度、成型室温等。

增加基底厚度，增大填充间隔，可以减小物件弯曲变形的程度。

保持平台的清洁，校准Z轴打印的初始高度。

在FDM工艺成型的过程中，影响精度的因素以及改善精度的方法除了上面讲述的这些，还会有很多种其他情况。应根据自身需求及实际情况，灵活处理。唯有秉承不断钻研、精益求精的态度，才能成就精致的3D打印佳作。这也正是3D打印的乐趣所在。