增材制造技术之七—通用工艺问题2:3D打印分层厚度

发表于 2017-3-15 16:08:47 显示全部楼层 0 7543

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了解分层厚度对于打印的重要性,以及是如何影响打印质量、外观以及可打印性的。

内容:

1.介绍
2.为什么分层厚度很重要
3.常用分层厚度

1.介绍

所有的增材制造工艺都是通过一层一层打印出零件的,因此分层厚度决定了打印的分辨率以及质量,类似于分辨率之于电视机或计算机显示屏。较小的分层厚度意味着
较高的分辨率,可以打印出更加平滑的表面,因此产生的缺点就是打印时间会随之增加。

重要的是,设计师是否看重外观,或者是能否介绍快速打印。

photo5.jpg
FDM打印的层厚分别为50/200/300微米的制件

photo6.jpg
FDM打印的层厚分别为50/200/300微米的制件宏观视图

2.为什么分层厚度很重要

对于一些打印技术如SLS和Polyjet,分层厚度并不重要,因为对于大多数应用来说该类技术的分辨率已经足够。对于如FDM和SLA技术来说,分层厚度是重要的工艺参数,因为它影响了打印的时间。成本、外观以及力学性能。

对于一些技术来说,通常采用0.1mm和0.2mm的分层厚度打打印相同的部件很难看出差别,但前者将要花费2倍的时间以及更多的成本。

在设定分层厚度时考虑最终的应用非常关键,如果零件需要非常尖锐的边缘或者需要进行装配,就需要比较小的分层厚度。

1)曲线和角度

模型在有角度和曲率的位置上分层厚度造成的影响较为明显,在垂直方向不易辨别,如果设计中包含了大量的曲线或角度,使用较小的分层厚度将会减小层叠纹带来的视觉影响。

2)垂直分辨率

分层厚度对于垂直方向的影响主要体现在平滑度上面,当层厚为0.1mm时,零件侧面会显现出纹理,当层厚为0.2mm时,纹理会更明显。如果零件有互锁或连接部分,而且表面接近,层厚的影响就更加突出。

3)打印失败的可能性
对于一些打印工艺,当分层厚度较小时可能不利于打印,对于DLP技术,采用0.1mm的分层厚度打印失败的可能性会比0.025mm时降低三倍,这是因为树脂固化之后会有一个与数值槽的剥离阶段,而采用两种分层厚度的视觉影响其实并不明显。

4)后处理
分层厚度也会影响到后处理过程,如果模型打印完后要被打磨、清洗或喷漆,那么可以采用较大的分层厚度。

3.常用分层厚度

下表列出了基于每种工艺的常用分层厚度。

技术 常用厚度(微米)
FDM 100〜300
SLA 25〜100
SLS 50〜100
Polyjet 16〜30
Binderjet 100〜300
SLM或DLSM 25〜100
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