【3D列印知識(shí)】 FDM 3D列印創(chuàng)建熱成型模板的應(yīng)用指南
高質(zhì)量的 FDM 線材3D列印技術(shù)
就如上兩篇一樣，開首當(dāng)然先介紹一下這項(xiàng)技術(shù)是什麼來(lái)的！
什麼是線材 3D 列?。?/strong>
線材 3D 列印是一種積層製造技術(shù)，它使用熱塑性材料的連續(xù)線材來(lái)製造 3D 物體。 該過(guò)程包括逐層熔化和擠出材料，自下而上地建造物件。
線材 3D 列印背後的技術(shù)稱為 FDM（熔融沈積建模）或 FFF（熔融線材製造）。 如今，這兩個(gè)術(shù)語(yǔ)可以互換使用，因?yàn)樗鼈冎傅氖菐缀跸嗤难u造流程。
與其他積層製造技術(shù)相比，F(xiàn)DM 零件的生產(chǎn)速度更快，成本更低，但品質(zhì)和性能卻各不相同。 FDM 3D 列印機(jī)還可與多種材料相容，從而實(shí)現(xiàn)了廣泛的應(yīng)用。
Ultimaker S5 3D 列印熱成型模板
那線材 3D 列印在熱成型方面有什麼優(yōu)勢(shì)呢？
成本效益高
線材 3D 列印是最具成本效益的製造技術(shù)之一，這主要是因?yàn)槠湔麄€(gè)製造工作流程所需的設(shè)備成本較低。 對(duì)於大多數(shù)材料來(lái)說(shuō)，沒(méi)有後處理成本，材料成本也低於昂貴的耗材。
因此，在需要進(jìn)行多次測(cè)試的早期原型階段製作熱成型模板時(shí)，線材 3D 列印是一個(gè)理想的選擇！
乾淨(jìng)無(wú)污染
FDM 3D 列印是一種乾淨(jìng)的製造工藝，幾乎不會(huì)產(chǎn)生廢物！由於所使用的材料關(guān)係，零件完成後可以徒手從3D 列印機(jī)中取出。 你可以選擇去除支撐材料或平滑表面，但無(wú)需進(jìn)行後處理。 這樣，你就可以直接從 3D 列印機(jī) 到 Mayku Multiplier，無(wú)需任何額外步驟，從而能保持工作空間的整潔。
快速製作，減省時(shí)間
就製造速度而言，線材 3D 列印具有令人難以置信的多功能性。 透過(guò)硬體功能和切片軟體，你可以大大縮短列印時(shí)間並快速獲得結(jié)果。 例如，使用 1 毫米的噴嘴和層厚製作早期原型時(shí)使用的大型模板。 這樣你就可以在數(shù)小時(shí)而不是幾天內(nèi)生產(chǎn)零件，從而增加時(shí)間效益性，提升工作效率！
FDM 3D 列印熱成型模板
設(shè)計(jì)與製造熱成型模板
以下是使用線材 3D 列印設(shè)計(jì)和製造熱成型模板時(shí)應(yīng)注意的一些事項(xiàng)和建議方法。
層高
與所有 3D 列印技術(shù)一樣，層越薄，表面越光滑。 對(duì)於使用線材 3D 列印技術(shù)製造的熱成型模板，我們建議使用介於 0.1 至 0.2 毫米之間的層高，以創(chuàng)建具有微妙分層紋理的模板。 這將大大改善脫模體驗(yàn)。
如果您製作的是沒(méi)有垂直壁的大型原型模板，您可以增加層高，但建議始終進(jìn)行測(cè)試。
UltiMaker Cura：圖層厚度預(yù)覽
模板拔模角
我們建議模板的拔模角度至少為 5°，以達(dá)到最佳的成型和脫模效果。 但是，用線材 3D 列印製作的模板表面紋理多，與表面光滑的模板相比，脫模過(guò)程更加困難。 如果無(wú)法增加模板的拔模角度，可考慮在成型前打磨或磨平模板表面。
UltiMaker Cura：模型預(yù)覽
噴嘴直徑
大多數(shù)使用線材 3D 列印機(jī)都配有標(biāo)準(zhǔn)的 0.4 毫米噴嘴。 如果您需要製作具有高精度或小設(shè)計(jì)特徵的小模板，您可以使用 0.25 毫米的噴嘴。 但是，如果您要製作大型、簡(jiǎn)單的模板，則應(yīng)考慮升級(jí)到更大的 0.8 毫米噴嘴。 這將使您的 3D 列印速度更快，製作的模板也更耐用。
UltiMaker Cura：詳細(xì)程度預(yù)覽
外殼厚度
大而空心的模板在壓力和熱作用下成型時(shí)容易變形，尤其是在使用像倍增器這樣強(qiáng)力的壓力成型機(jī)的時(shí)候。 為了增加模板強(qiáng)度，我們建議製作一個(gè)外殼厚度為 3-5 毫米的模板， 最好用不同的厚度進(jìn)行測(cè)試，以找到合適的厚度。
在製作熱成型模板時(shí)，頂部的厚度起著十分重要的作用，因?yàn)樗c熱塑膠板接觸的時(shí)間最長(zhǎng)。 可考慮增加頂端部分的厚度，使其與垂直壁厚相匹配，以防止因壓力和熱量而變形。
UltiMaker Cura：壁厚預(yù)覽
填充密度
填充密度越高，零件的耐磨性越強(qiáng)，是任何項(xiàng)目的最佳選擇。 建議填充密度為 50%，但強(qiáng)烈建議先進(jìn)行測(cè)試。
高填充密度可確保零件有足夠的強(qiáng)度承受壓力和熱量，還能確保零件可以重複使用，因此非常適合需要進(jìn)行大量測(cè)試的項(xiàng)目。
UltiMaker Cura：填充密度預(yù)覽
氣孔尺寸
我們建議使用錐形氣孔， 這些氣孔在模板表面的直徑不得超過(guò) 0.4 毫米，在模板底部的直徑不得超過(guò) 2 毫米。
熱成型模板中的錐形氣孔
使用較大的噴嘴和複合材料可能會(huì)略微影響 3D 列印機(jī)的公差。 因此，我們建議測(cè)試您的3D 列印機(jī)，以確保使用標(biāo)準(zhǔn)設(shè)定列印時(shí)氣孔未被阻塞。
UltiMaker Cura：氣孔尺寸預(yù)覽
草稿屏蔽
使用工程材料進(jìn)行 3D 列印以製作熱成型模板時(shí)，建議在準(zhǔn)備 3D 列印模型時(shí)添加防風(fēng)罩。 這將有助於減少翹曲，確保更好的零件整體品質(zhì)。
UltiMaker Cura：草稿牆預(yù)覽
推薦的線材材料
在使用 線材 3D 列印製作熱成型模板時(shí)，我們推薦使用 Ultimaker 尼龍等工程材料，這些材料具有高熱穩(wěn)定性、較高的熱變形溫度以及較高的拉伸強(qiáng)度。
雖然使用其他線材材料（如 ABS、PETG 或 HIPS）製作的熱成型模板與 Mayku 的 3D 成型機(jī)（如Mayku FormBox）相容，但它們往往最適用於早期原型製作。 但最終模板應(yīng)使用工程材料製作，因?yàn)楣こ滩牧暇哂懈玫臋C(jī)械性能。
尼龍 3D 列印零件（資料來(lái)源：UltiMaker - 如何使用尼龍列?。?/span>
FDM 3D 列印熱成型模板的最佳用途
線材 3D 列印是創(chuàng)建熱成型模板的理想技術(shù)，因?yàn)樗哂锌焖僭脱u作能力、成本效益高、列印尺寸大且無(wú)需後處理。 以下是線材 3D 列印技術(shù)特別適用的一些情況：
• 早期原型製作： 使用線材 3D 列印，您可以快速測(cè)試不同的設(shè)計(jì)和形狀，並加快原型製作過(guò)程。
• 大型模板： 線材 3D 列印具有最佳的列印尺寸-成本比，非常適合在 Mayku Multiplier 上成型大型模板。
• 內(nèi)部測(cè)試： 線材 3D 列印無(wú)需進(jìn)行後處理，因此是您的工作室與Mayku 3D 成型機(jī)一起使用的最佳技術(shù)。
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參考資料