精制的青岛3D打印TPU的后处理表面
发布时间:2020-02-19 16:56
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在最近发表的“青岛3D打印热塑性聚氨酯(TPU)表面的后处理调查 ”中,Abdelmadjid Boualleg为哈尔姆斯塔德大学机械工程系撰写了一篇硕士学位论文,探索了在增材制造中改进材料的使用。

专注于FDM3D打印,Boualleg意识到在制造具有良好表面质量的坚固零件,研究不同的方法和材料以及试验参数设置和后处理方法方面所面临的挑战。

无论3D打印用户感兴趣的领域是什么,无论是工业生产,实验室还是DIY制造商/用户级别,表面质量都是当今青岛3D打印用户关注的话题。Boualleg特别考虑将后处理中的激光烧蚀作为一种可行的解决方案,以精炼由热塑性聚氨酯(TPU)制成的零件的表面。使用激光烧蚀研究了一系列设置,包括功率,速度和每英寸脉冲数,还考虑了FDM 3D打印中的问题,例如分层问题,例如楼梯套管效果。

A.楼梯效果,B。光栅图案

“热塑性聚氨酯(TPU)是弹性聚合物或弹性体的一种非常常见的形式,能够在任何配备适当的FDM 青岛3D打印机上使用。TPU由线性链段嵌段共聚物与软链段和硬链段的混合物制成,7使其更易于挤出和使用。它是一种中等强度的材料,具有非常高的柔韧性和耐用性,比最常见的对应零件PLA和ABS能够承受更高的压缩力和拉伸力,” Boualleg说道。

所述FlashForge梦想家被用于该研究,从而允许打印头原于由屈曲extruder2用于与测试样品使用来代替TPU-70A。还使用了Trotec Speedy 400 3激光机。

“随着激光束与材料的相互作用,一定数量的激光能量被材料吸收。这些热能足以引起表面峰的熔化。”研究人员说。“然后,熔体通过表面张力,重力和激光压力流入表面的谷和孔,从而减小了粗糙度。因此,速度和有效功率是表面粗糙度和材料去除率的最重要参数。”

通过添加3D打印,可以使用更少的材料,这意味着更少的浪费,同时缩短了生产周期,并提高了可承受性。

FDM工艺原理

像塑料和橡胶一样,TPU为汽车,电气,纺织涂料等应用提供物理和化学特性的组合。TPU薄膜通常分为化学薄膜,聚酯薄膜,聚醚薄膜和聚己内酯薄膜。

TPE的目前分类

激光技术也已用于后期处理中超过30年,特别是用于修饰材料表面,如陶瓷,塑料,粘合剂和各种金属。在这项研究中,Boualleg对以0°,45°,90°和135°角打印​​的一系列表面进行了实验。结果表明,这些倾角适合于熔化峰值处的材料。

激光能量与材料相互作用的影响

Boualleg总结道:“激光烧蚀技术的实施大大改善了FDM制造的零件的表面粗糙度。”

激光烧蚀后处理是降低表面粗糙度的有效技术。快速移动的激光束根据给定的参数(功率和速度)仅提供足够的热能,以引起表面峰融化。然后,熔融物通过表面张力,重力和激光压力流入表面谷,从而使粗糙度最小。”

所选方法的路线图

后处理是关于3D打印正在进行的研究,从带来更快的速度和自动化,以青岛3D打印和制造,随着消除在生产额外的步骤。