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FDM型打印机热床的微变形及补偿打印方法

王春香 潘杙成 纪康辉 尹金林 王齐超

王春香, 潘杙成, 纪康辉, 尹金林, 王齐超. FDM型打印机热床的微变形及补偿打印方法[J]. 制造技术与机床, 2022, (8): 109-115. doi: 10.19287/j.mtmt.1005-2402.2022.08.017
引用本文: 王春香, 潘杙成, 纪康辉, 尹金林, 王齐超. FDM型打印机热床的微变形及补偿打印方法[J]. 制造技术与机床, 2022, (8): 109-115. doi: 10.19287/j.mtmt.1005-2402.2022.08.017
WANG Chunxiang, PAN Yicheng, JI Kanghui, YIN Jinlin, WANG Qichao. Micro-deformation of the hot bed of FDM printer and compensation printing method[J]. Manufacturing Technology & Machine Tool, 2022, (8): 109-115. doi: 10.19287/j.mtmt.1005-2402.2022.08.017
Citation: WANG Chunxiang, PAN Yicheng, JI Kanghui, YIN Jinlin, WANG Qichao. Micro-deformation of the hot bed of FDM printer and compensation printing method[J]. Manufacturing Technology & Machine Tool, 2022, (8): 109-115. doi: 10.19287/j.mtmt.1005-2402.2022.08.017

FDM型打印机热床的微变形及补偿打印方法

doi: 10.19287/j.mtmt.1005-2402.2022.08.017
基金项目: 包头市科技计划(2019Z3004-6)
详细信息
    作者简介:

    潘杙成, 男,1996年生,硕士研究生,主要从事FDM 3D打印机关键结构的改进与算法应用。E-mail:921896506@qq.com

    通讯作者:

    王春香,女,1962年生,硕士,主要从事逆向工程和增材制造等方面的研究。E-mail:wcxcxw@126.com

  • 中图分类号: TQ320.5,TP334.8

Micro-deformation of the hot bed of FDM printer and compensation printing method

  • 摘要: FDM型打印机中热床平台的水平度与平整度是保证成型件顺利打印的重要前提,针对热床加热逐渐变形以及难以获得良好第一层问题,使用ANSYS对热床平台进行热-力间接耦合仿真模拟了变形过程,通过BL touch接触传感器对不规则热床表面实时采集15个点数据,使用拉格朗日与双三次插值算法对采样点进行曲率插值,对生成的网床三角面片化后赋予1 mm厚度并使用切片算法切片形成补偿基底代码,在双喷头打印机上喷头1使用水溶性PVA材料将基底以支撑形式打印,喷头2打印实体模型。实验结果表明,该方法具有原理简单,去除补偿材料方便,打印模型精度提高等特点,特别是对大型FDM打印机易变形的热床有一定的帮助。

     

  • 图  1  热床平台有限元网格划分

    图  2  热床平台Z轴位移云图

    图  3  热床温度分布云图

    图  4  热床平台工作状态下蠕变变形云图与变形曲线图

    图  5  传感器探测路径

    图  6  插值结果

    图  7  热床与探测得到的热床表面

    图  8  喷头与热床间距不同的打印效果

    图  9  热床变形对两种打印方式的影响

    图  10  切片流程图

    图  11  补偿基底切片效果

    图  12  方块模型补偿前后对比

    图  13  海星模型补偿前后对比

    图  14  非平面打印补偿前后对比

    图  15  贝塞尔曲面模型补偿前后偏差

    图  16  海星模型非平面打印补偿前后对比

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出版历程
  • 收稿日期:  2022-03-31
  • 录用日期:  2022-06-10
  • 网络出版日期:  2022-08-25

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