因為考慮后期的柔性化3D打印,本次實驗采用的TPU型號是巴斯夫TPU 1185A,密度1.19g/cm3,硬度為邵氏87A(45Mpa,600%)。實驗設備采用的是東莞市松湖塑料機械股份有限公司生產的Φ25-3D打印耗材實驗機,該機主要由單螺桿擠出機、機頭、冷卻水槽、激光測徑儀、牽引機、收卷機和控制系統(tǒng)組成。
由于試驗機冷卻水槽段相對較短,因此冷卻水需要不斷循環(huán)散熱,并提供適合的冷卻階段溫度,避免TPU驟冷產生收縮、硬化等情況。收卷機是起到收卷的作用,在沒有擠出穩(wěn)定前,不需要開啟,且收卷速度需要協(xié)同牽引速度調控。在每次試驗開始前,需要對擠出機進行半小時左右的預熱時間,主要是保證擠出段的受熱均句,有利于試驗開展。
試驗過程中,首先將TPU原料在真空干燥箱內85°C干燥12h,充分去除殘留的水分。將擠出機機筒及口模同時加熱到預定溫度,將烘干的TPU原料倒入3D打印耗材實驗機料斗中。物料在機筒中到達塑化溫度后融化,經(jīng)螺桿輸送至口模,待熔體離開口模后,在牽引機的牽引下經(jīng)過冷卻水槽進行冷卻定型。冷卻定型后的耗材尺寸由激光測徑儀測得,經(jīng)過手工調節(jié)溫度和轉速來控制在誤差范圍內。穩(wěn)定后的耗材由收卷機收集,用作3D打印的材料。本次擠出耗材尺寸參考一般的1.75±0.02mm試驗參數(shù)值,初始階段調試各參數(shù)直至達到穩(wěn)定擠出狀態(tài)。
試驗中固定其他參數(shù)不變,改變某一參數(shù),手動調整至設定的尺寸精度。由擠出工藝可得,影響耗材擠出成型的可控工藝參數(shù)包括:螺桿轉速、擠出機溫度、機頭溫度、牽引速度、收卷速度。TPU擠出成型中溫度、壓力和速度的調控直接影響到制品的質量。溫度過高或者過低會影響分子取向和結晶,是制品發(fā)生內應力、表面質量下降等;壓力直接影響熔體狀態(tài),增加成型難度;牽引速度和收卷速度也會影響制品的尺寸誤差。
3D打印資訊拓展
3D模型形狀對3D slicing (分層切片)有什么影響?怎么解決?
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