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FDM 双头打印你也许要注意的问题(一)

时间:2017-07-30 作者:STing3D 来源:STing3D 浏览次数:


关于双头FDM打印你从来没有注意的那些事。

 

    有一次和金华易立创总经理金文韬聊起FDM的设备技术问题。金总说,我们行业存在一个很大的误区。购买双头FDM打印机的用户,都一直在使用单头打印,这是对FDM双头设备的极大浪费。我很赞同这个观点!

尽管,单头的FDM在教育和手板行业有了一定的发展。但是,购买双头设备而使用单头打印的确是一种质量和功能的过剩。

我们来扒扒为什么存在这个现象。

     1,单头功能可以实现的,完全可以只购买单头设备,没有必要购买双头。我们采用一句话来说:购买双头设备而只使用单头打印不是钱烧的就是脑残。

     2,双喷头打印机国内在持续研究的厂家并不多,所以打印存在的问题也是大家不喜欢用双头打印的一个很大的原因。因为单头设备的装配和软件相对更加简单,这就是行业专业人士一直一致反应的“稳定性”问题。

     3,双头软件优化促使双头打印更加“神秘”。没有一定软件功底的创业公司,要想优化这个软件需要太多的试验和精力,这是许多单用开源软件组装FDM厂家所没有的优势。

     4,打印耗材也成为许多研究双头打印企业必须考虑的因素之一。我们可以把双头打印归纳成“双喷头及二进一出的单喷头”,或者直接称呼双头打印为双(多)料同时打印更加适合。因为设备厂家必须考虑2种或多种材料在一种环境下的综合状况。

 

     笔者在做过PVA水溶后就转做非PVA的水溶性材料的开发2年多时间,深知要做出一款精品3D打印材料的不容易。他并不像一般人认为的有一台牵丝挤出设备就可以;或直接买原料挤出成丝线这么简单。我们可以逻辑的想下,如果材料如此简单,行业几十年发展过来的国外大佬们是否会把这种机会留给我们?

 

     我们一直在采用双头设备测试,并将设备在双头研发过程中需要注意的问题归纳如下,如有不同观点的请变成喷子!哈哈。

     我们通过杭州铭展的双喷头设备(打印尺寸310*310*480, 金华易立创的双喷头设备,江苏威宝仕的双头设备,北京太尔时代的双喷头工业设备测试,并开始测试宁波速美科技的500*500*500mm的大型FDM设备。

 

我们把稳定性罗列如下几个问题:

1,平台的稳定程度。

   1.1 因为是大面积打印,平台一定要“稳重厚实”不能采用单头小尺寸的方式。平台不能抖动,尤其在打印过程中;

   1.2 平台采用3点的平面固定方式,并不是最佳选择。因为你不能保证平面的平整度。3点的方式如果平台地板不是很厚,中间位置会因为重力等外加因素而有下垂(肉眼是看不清的)。从几何学来说,3点是决定了一个面,但是那个面是假想的,如果是物体还是要考虑其他因素的。因为我们经常打印的结果是,打印到中心位置时,通常呈现丝和地板有脱离的现象。

     用户使用习惯导致平台地板使用寿命不会好。因为用户始终是将物体打印在平台的中心位置的,在不断打印,取出的过程中会有很大变化。

我们比较建议采用“弘瑞”的平台打印方式,用户更加方便而且不易变形。

  1.3 平台的材质。玻璃是一个常规的选择,选在玻璃是因为玻璃平整。但是,必须选择耐热的高强玻璃。我们打印测试中目前使用不同厂家的玻璃地板,至少更换过8次。非常易碎!国内碎了没有关系,如果你是出口企业,如果你的玻璃弄伤了用户,你或你的客户会面临巨大的索赔!因为在国外伤人设备或配件是最不允许存在的,处罚也是非常重的。

 

二、喷头。

   我们把喷头分解成几个方面。

   2.1 喷嘴设计。有人把喷嘴设计成极其尖的0.4mm,这样打印效果会好。但是,如果你的设备没有防护,一旦喷嘴喷到了地板,这个喷嘴的精度会受到极大的影响。我们建议采用杭州铭展的喷嘴设计,喷嘴内径是0.4mm,但喷嘴外壁是很厚的,耐磨而且有效防止了频繁更换的问题。他们的喷嘴我们使用过程中2年内没有更换过。

  2.2 喉管耐温。在所有我们的测试品牌设备中,太尔时代UP和弘瑞是没有出现过喉管问题的。当然,太尔时代的喷嘴中没有所谓的F4(铁氟龙)。F4管的耐热必须要超过260度,因为涉及到FDM热敏温差及保温的关系,一旦用户在打印温度调整到230度上,F4管会引起变形。这个问题,一般用户会责怪是材料的问题,实际上这是不对的。

      这个问题是我们做大量测试发现的隐蔽性问题。2013年我们买过当年比较知名的一个牌子,这个设备每次打印到22-30小时左右就开始堵头,我一直不能知道是什么问题。毕竟当时的FDM很贵也很神秘,我们不敢贸然去拆装。

厂家告诉我们他们只能打印22小时下的模型。当时,觉得非常不可思议,我现在非常汗!

      随着我们测试的不断进行,我们遇到问题就不断的拆解各种品牌的设备。直到有一天当我们排除了耗材直径,耗材杂质,耗材一致性后。我们直接把喷头给拆掉,甚至把铜嘴“一分为二”,而且每次堵头都把喷嘴拆开做对比。最后发现所有堵头都是F4管变形导致。最后我们通过某宝,购买260度上符合条件的F4直接塞进喷嘴,问题不再出现!

       可悲!这个喉管F4几分钱的成本,为什么可以不提高呢?也许是有些厂家为了赚售后或更换零部件成本的钱吧,呵呵!

    这个也是我们必须讲的,因为我们代理的中国石化燕化高科水溶性耗材打印温度必须在230度上,如果这个问题始终存在,我们耗材牵丝厂家是不是太冤大头了呢?

   2.3 喷嘴调平。持续的测试中,我们在第一时间会得到用户一个反应,你们的耗材和PLA,ABS的衬垫不粘啊,老是粘不住,所以打印失败了。

   我泪奔了!甚至有一度崩溃的现象,甚至怀疑自己是否发错了材料。

   但是,我们来打印客人不成功的文件又是好的,为什么用户使用就存在这个现象呢?

我们在工程师不断测试,发现了可能的问题。

 A, 软件设置没有问题?没有!

 B, 耗材是原厂的,没有问题?没有!

   那一定是左喷嘴和右喷嘴位置不平,不在一个水平面!不同厂家的调平方式不一样,所以要根据厂家设备设置的喷嘴调平原理,调整左右喷嘴的尖端水平面在一个平面上!

     搞定!

 

三,我们用材料的角度来说说软件。

   首先,为了统一,所有开源的FDM软件都是针对同一材料的设置的。相同材料(或同一卷)材料的基本特性一致,所以参数可以在打印中相同。如果使用双喷头打印一个模型,他是不同材质的,在极性,流动速率,粘度等问题上都有不同。如果采用相同的设置可能会存在问题的。

   为了保证层间粘度的有效性,我们建议把打印中Z轴方向支撑与主体模型的距离做相应的调整(我们建议如下:A如果支撑材料粘度大,那么调大距离,当然要注意材料和主体材料的极性问题。如果支撑粘度小,我们建议调小)。

而相对于X/Y轴向的支撑与主体的间隙距离也做调整(我们建议调整大间隙距离)。

   我们测试过makerware 软件和Cura软件。从成型效果上看,我们更看好Cura软件的双头打印效果。因为外壳保护,让打印主体表面粘丝更少甚至无丝,主体表面更光滑!如果把外壳的一层保护改变成2层的保护,去掉搽试塔(搽试塔容易倒,而且浪费时间),也许这样设计的这个保护效果更好。

     当然,北京汇天威(弘瑞品牌)总经理张弘强张总提出“二进一出”的打印方式,希望调整耗材熔点或相关指标到主体材料一致的问题,笔者认为这个难度可能会更大。如果可以,这个方案将是一个非常好的。

 

    后注!

作为双喷头打印,许多人有不同的看法。我们认为在教育开始卖座的时候,工业FDM双头也会有一个不远的将来。毕竟,越来越多的工业企业设计部门不断的享受着FDM简单打印对设计的便利!如果,你是一个致力于双头FDM工业设备的,我们希望我们的这些建议能给你带来启发。

 

   我们行业的刘一胜刘总给我们提出一个难题,希望我们开发出熔点在200度左右,耐高温到150度甚至更高温度的耗材!我们开玩笑说,如果我们真的开发出来了,那么我们会争取下一届的“诺贝尔”化学奖项!呵呵!

   最后我们做个广告!欢迎FDM双头设备厂家试用我们的水溶性材料!

 

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