【完美打印】如何衡量3D打印線材翹曲程度?

對(duì)于基于FDM（熔融沉積成型）技術(shù)的3D打印機(jī)來(lái)說(shuō)，翹曲可能是最讓人沮喪，但是非常常見的問題之一了，尤其是在使用ABS線材時(shí)，非常容易產(chǎn)生翹曲，經(jīng)常會(huì)在不經(jīng)意間使用戶的3D打印作業(yè)毀于一旦。

為了幫助各種水平的用戶確定他們選擇的線材翹曲屬性，實(shí)現(xiàn)最佳的3D打印效果，著名的3D打印線材開發(fā)者Kai Parthy開發(fā)出了一種可以重復(fù)使用的標(biāo)準(zhǔn)化測(cè)試方法，以測(cè)量各種3D打印線材的翹曲“指數(shù)”而且這種方法只需一臺(tái)FDM 3D打印機(jī)和一臺(tái)平板掃描儀即可進(jìn)行。

翹曲之所以產(chǎn)生，是因?yàn)樗芰霞�各部分的冷卻速度不同，引起不均勻的收縮，從而使3D打印件在應(yīng)該直的地方產(chǎn)生彎曲。盡管與ABS相比，PLA的情況要好一點(diǎn)，但是這兩種材料都會(huì)產(chǎn)生翹曲。一般解決這一問題最常用的方法包括：加熱打印床、放慢打印速度和降低打印溫度等。除此之外，很多3D線材廠商有時(shí)會(huì)聲稱其線材具有低翹曲或者零翹曲屬性——但是Parthy稱，這些都是“營(yíng)銷詞匯，因?yàn)闆]有人能夠確切地定義翹曲�！�

“要衡量翹曲并不是一件容易的事情。”Parthy說(shuō)：“比較常見的誤解是用聚合物廠商提供的收縮值來(lái)做為反映翹曲程度的一個(gè)指標(biāo)兆。但是塑料的收縮值并不能真實(shí)地反映3D打印塑料的翹曲程度，因?yàn)榉謱哟蛴∈且粋�(gè)復(fù)雜的熱力學(xué)過程，受十幾種參數(shù)的影響。”

  Parthy的解決辦法就是創(chuàng)建一個(gè)簡(jiǎn)單的0~10的評(píng)分（0=好，10=壞），來(lái)標(biāo)識(shí)給定的線材實(shí)際上會(huì)產(chǎn)生多大程度的扭曲。重要的是，Parthy提醒稱他的方法并不是為了告訴您如何減少翹曲——相反，它是一個(gè)工具，可以幫助用戶對(duì)不同線材的翹曲特性進(jìn)行比較，以確定哪種材料更適合其項(xiàng)目。

這個(gè)指數(shù)只需幾個(gè)簡(jiǎn)單的步驟即可獲得。首先，您要先3D打印一個(gè)用來(lái)進(jìn)行翹曲測(cè)試的對(duì)象（Parthy提供了幾個(gè)可免費(fèi)下載的樣本模型）。接下來(lái)，沿著Z軸，在水平方向分級(jí)畫一條粗線，以之作為（2D）掃描測(cè)量的參照。然后掃描對(duì)象（至少1200×1200 dpi），并使用圖形軟件（比如Inkscape）測(cè)量這些圖層的彎曲，可以獲得精確到1/100毫米的數(shù)值。最終經(jīng)過將獲得的彎曲值與層的長(zhǎng)度相比，再放大1000倍，可以得到一個(gè)0-10之間的數(shù)值，這就是Parthy所知的翹曲指數(shù)。

   Parthy稱最好是在非加熱的3D打印床上測(cè)量翹曲指數(shù)，而不要使用熱床，這是因?yàn)榉羌訜釛l件（20-25°C）是幾乎所有3D打印機(jī)都能具備的，而熱床由于機(jī)器型號(hào)或者設(shè)置的不同往往難以重現(xiàn)指定的條件。簡(jiǎn)單地說(shuō)就是，非加熱平臺(tái)可以實(shí)現(xiàn)統(tǒng)一、標(biāo)準(zhǔn)化、重復(fù)性好，從而獲得更加可靠的結(jié)果。

本文為轉(zhuǎn)載，請(qǐng)作者聯(lián)系南極熊