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光固化3d打印如何優(yōu)化模型擺放提升表面質(zhì)量?

大部分使用LCD產(chǎn)品的都希望能一次打印出好的模型,但是往往都會因?yàn)橹螞]有加好,導(dǎo)致模型打印出來的并不是理想的樣子,我們本次的教程就是增強(qiáng)加支撐的技巧。LCD光固化3D打印的表面質(zhì)量受層厚,打印速度,模型擺放等因素的影響,會有很大的不同。本文主要討論如何優(yōu)化模型擺放位置以提升表面質(zhì)量。

這里用同一個(gè)模型做演示,在ChiTuBox(V1.4.0)里,分別與垂直面擺放成0°,30°,45°,90°。除了90°以外,其他角度分別再擺放成方形和菱形兩種形狀,因?yàn)檫@兩種形狀在打印過程中的橫截面不同。

因此,我們總共有7個(gè)模型,把他們編為1-7號(0°方形擺放,0°菱形擺放,30°方形擺放,30°菱形擺放,45°方形擺放, 45°菱形擺放, 90°擺放)。

通常情況下,45°擺放打印出來效果應(yīng)該相對較佳。但實(shí)際情況需要測試。下面,我們將從模型完整度,模型變形情況以及表明質(zhì)量來評估打印成果。

1.模型完整度

     模型結(jié)構(gòu)從較小的橫截面積突增成較大的橫截面會導(dǎo)致層面間劇烈的體積變化,而層面之間樹脂體積的劇變又會導(dǎo)致固化層面的收縮。層面之間樹脂的不均勻以及加增的剝離力導(dǎo)致劇烈的收縮,這就是缺肉和模型凹凸不平的主要成因。

      7號(90°擺放)是整個(gè)倒平放在支撐結(jié)構(gòu)上,它的橫截面變化最大,受到的剝離力也是最大。這就導(dǎo)致剝離力直接把模型從支撐上扯斷,一部分連接支撐,一部分懸空,使得模型缺肉嚴(yán)重。

1號(0°方形擺放)是垂直放在支撐結(jié)構(gòu)上,與其他擺放形式相比,它的橫截面變化也相對較大。但與7號相比,它的橫截面變化就小得多了,因此1號并沒有缺肉,只是與支撐連接的那一邊出現(xiàn)了波浪狀的凹凸不平。

模型完整度排名:

3 > 6 > 2 > 4 > 5 > 1 > 7

2.模型變形情況

     按理來說,這么小的模型(20*5*20mm)打印過程中不會出現(xiàn)變形情況。因?yàn)槿比猓?號肯定或多或少會有些變形。我們發(fā)現(xiàn)2號和4號的底筏從成型平臺上翹了起來,這應(yīng)該是由于成型平臺右側(cè)和屏幕之間的距離過大。這個(gè)可能就解釋了為什么2號和4號同樣變形了。

模型變形情況排名:

3 < 6 < 5 < 1 < 4 < 2 < 7

3.表面質(zhì)量

     模型結(jié)構(gòu)的劇變不光影響模型完整性,還同樣會導(dǎo)致模型表面出現(xiàn)層紋。此外,因?yàn)榇蛴∵^程中Z軸的抬升,模型擺放不同也會直接影響表面質(zhì)量。出乎我們意料的是,在45°擺放可以看到明顯的層紋。但也有個(gè)驚喜是,1號(0°方形擺放)的表面質(zhì)量居然最好。毫無疑問的是,7號依舊是最差的。

表面質(zhì)量排名:

1 > 3 > 4 > 2 > 6 > 5 > 7  

    從上面的測試可以看出,通過優(yōu)化模型的擺放角度,很顯然對打印質(zhì)量產(chǎn)生不同的影響。如果我們將排名評分為1-7分。最好的7分,以此類推。我們排除掉模型變形情況,因?yàn)檫@一項(xiàng)有太多的不確定因素。于是,我們得到整體排名是:3號(13分),6號(9分),2號(9分),4號(9分),1號(9分),5號(5分),7號(2分)。

如果我們按角度來分組,那么排名就是:30°(22分), 0°(18分), 45°(14分),90°(2分)。以擺放形狀來分組,方形和菱形平分秋色,分?jǐn)?shù)一樣。因?yàn)閿[放形狀對模型的表面質(zhì)量有很大影響,所以我們單獨(dú)摘出這一項(xiàng)排名。那么菱形組(15分)就比方形組(12分)要更好些。

結(jié)論就是:此次實(shí)驗(yàn)最好的擺放角度是將模型呈30°擺放。同時(shí)要確保橫截面是逐步增加變化的,而不是突變,可以如菱形這樣擺放模型。另外,根據(jù)打印材料以及模型實(shí)際情況不同,最佳擺放位置可能會有所不同。

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