特种加工论文(3)

三、 FDM成形精度包括尺寸误差、几何误差及表面粗糙度。在FDM的成型过程中 ,影响这三者的因素如下:

(1) 材料收缩。材料在FDM工艺过程中经过固体-液体-固体2次相变。当材 料凝固成形时 ,由材料收缩而产生的应力应变将影响成形件精度。若成形过程中的材料确定 ,该种误差可通过在目前的数据处理软件中 ,设定 x, y, z这 3个方向上的“收缩补偿因子” 进行尺寸补偿来消除。

(2) 喷头温度和成形室温度。喷头温度决定了材料的粘结性能、堆积性能、丝材流量以及挤出丝宽度 ,既不可太低 ,使材料粘度加大,挤丝速度变慢,也不可太高,使材料偏向于液态 ,粘性系数变小,流动性强,挤出过快,无法形成可精确控制的丝。喷头温度的设定应根据丝材的性质在一定范围内选择,以保证挤出的丝呈熔融流动状态。成形室的温度会影响到成形件的热应力大小 ,温度过高 ,虽然有助于减少热应力,但零件表面易起皱;而温度太低,从喷嘴挤出的丝骤冷将使成形件热应力增加 ,易引起零件翘曲变形。实验证明,为了顺利成形,应该把成形室的温度设定为比挤出丝的温度低1 ℃～2 ℃。本实验将成形室温度设定为55 ℃。

(3) 分层厚度。是指在成形过程中每层切片截面的厚度。由于每层有一定厚度 ,会在成形后的实体表面产生台阶的现象 ,将直接影响成形后实体的尺寸误差和表面粗糙度。对 FDM工艺 ,这是一种原理性误差 ,要完全消除台阶是不可能的,只可能通过设定较小的分层厚度来减少台阶效应。

(4) 补偿量。是指零件实际加工轮廓线与理想轮廓线之间的距离值。该值的设定与挤出丝的直径有关 ,可以在分层切片数据处理软件直接设定。

(5) 挤出速度与填充速度及其交互作用。在与填充速度合理匹配范围内 ,

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