FDM工艺中影响注塑件质量的因素分析?

FDM工艺中影响注塑件质量的因素分析

1?、?材料性能的影响:材料性能的变化直接影响成形过程和成形零件的精度,材料在过程中要经过固体。融化?在固体的第二次相变过程中,材料收缩引起的应力和变形会影响成形零件的精度。如ABS树脂,其收缩因素主要有两点:

(1)热收缩。也就是说,由于材料固有的热膨胀率而导致的体积变化是收缩的主要原因。热收缩引起的收缩:

(2)?分子取向收缩。在成型过程中,熔融的ABS分子在填充方向上被拉长,然后在随后的冷却过程中收缩,取向会使堆积的长丝在填充方向上的收缩率大于垂直于该方向的收缩率。

因此,为了提高精度,我们应该减少材料的收缩。这可以通过改进材料的配方来实现,最基本的方法是在设计中考虑收缩进行尺寸补偿。在目前的数据处理软件中,只能在X、Y、Z三个方向应用?收缩补偿因子?即根据零件的不同形状和结构特点,根据经验采用不同的因子尺寸,使零件成型时的尺寸实际上略大于CAD模型的尺寸。当它冷却和固化时,假定零件的尺寸将根据预定的收缩率最终收缩到CAD模型的尺寸。

2、?喷嘴温度和成型室温度的影响:喷嘴温度决定了材料的粘合性能、堆叠性能、线材流速和挤出线材宽度。喷嘴温度过低,物料粘度增加,挤出速度变慢,不仅会增加挤出系统的负担,极端情况下还会造成喷嘴堵塞,物料之间的粘结强度下降,也会造成分层;但温度过高时,物料趋于液态,粘度系数变小,流动性强,挤出过快,无法形成精确控制的细丝。制作时,前一层材料在冷却成型前会被压在上面,导致前一层材料坍塌破坏。因此,应根据线材的性质在一定范围内选择喷嘴温度,以保证挤出的线材处于熔融流动状态。试验表明,喷嘴温度应控制在230℃左右。℃。

成型室的温度会影响成型零件的热应力。温度过高,有助于降低热应力,但零件表面容易起皱。但如果温度过低,从喷嘴挤出的线材淬火会增加成型零件的热应力,容易导致零件翘曲变形。由于挤压线的快速冷却速度,后一层将仅在前一层的截面已经完全冷却和固化之后才开始积聚,这将导致层间结合不牢固并有破裂的趋势。实验表明,为了顺利成型,成型室的温度应设定为比挤压线材的熔点温度低65438±0 ~ 2。℃。

3、?挤出速度的影响:挤出速度是指熔融丝在喷嘴中从喷嘴中挤出的速度,单位时间挤出的丝的体积与挤出速度成正比。在与填充速度合理匹配的范围内,随着挤出速度的提高,挤出线材的截面宽度逐渐增大。当挤压速度增加到一定值时,挤压出来的丝会粘在喷嘴的外锥面上,无法正常加工。

4?填充速度与挤出速度相互作用的影响:填充速度应与挤出速度相匹配。如果填充速度比挤压速度快,材料填充不够,会断丝,难以成型。反之,填充速度比挤出速度慢,熔体堆积在喷嘴上,使成型面上的物料分布不均匀,表面会有凸起,影响成型质量。因此,填充速度和挤出速度应在合理的范围内匹配,应满足以下要求:

5.脱层厚度的影响:脱层厚度是指成形过程中各切片截面的厚度。由于每一层都有一定的厚度,所以成型的实体表面会出现台阶现象,直接影响成型实体的尺寸误差和表面粗糙度。对于FDM过程来说,完全消除阶跃现象是不可能的。一般来说,脱层厚度越小,固体表面产生的台阶越小,表面质量越高,但所需的脱层和成型时间会较长,加工效率较低。反之,脱层厚度越大,固体表面产生的台阶越大,表面质量越差,但加工效率相对较高。为了提高成型精度,可以在实体成型后进行打磨、抛光等后处理。

6?成型时间的影响:每层的成型时间与填充速度、层的面积、形状的复杂程度有关。如果层的面积小,形状简单,填充速度快,则层的形成时间短;反之,时间长了。在加工中,只有控制喷嘴的工作温度和各层的成形时间,才能获得高精度的成形零件。经过反复实验得出结论:在加工一些截面较小的实体时,往往因为一层的成型时间太短而难以成型,因为上一层还没来得及固化成型,下一层又会堆积起来,这样会造成?崩溃?然后呢。画画?现象。为了消除这种现象,除了采用较小的填充速度,增加成型时间外,还应在当前成型面上吹冷风强制冷却,以加快材料的固化速度,保证成型零件的几何稳定性。当成形面积较大时,应选择较快的充型速度来减少成形时间,这样一方面可以提高成形效率,另一方面可以降低成形件的开裂倾向。成型时间过长,前一层的截面已经完全冷却固化,然后下一层开始堆积,会导致层间结合不牢固。