[實用新型]一種三維打印耗材的射頻識別及參數配置裝置

有效

• 申請號: 201420366840.5
• 申請日: 2014-07-03
• 公開（公告）號: CN203919740U
• 公開（公告）日: 2014-11-05
• 發明（設計）人: 耿得力
• 申請（專利權）人: 廈門達天電子科技有限公司
• 主分類號: B29C67/00
• 分類號: B29C67/00
• 代理公司: 北京中海智圣知識產權代理有限公司 11282
• 代理人: 楊樹芬

技術領域

本實用新型涉及一種三維打印耗材的射頻識別及參數配置裝置,屬于三維打印耗材的識別和參數的存儲、量化和使用技術領域。

背景技術

目前，傳統的熔絲堆積成型(Fused Deposition Modeling FDM)三維打印機，又叫熱熔擠出式三維打印機，特別是桌面型的熔擠出式三維打印機，因為造價低廉，三維打印耗材易得，其應用也越來越廣，國內外有越來越多的廠家提供熔絲堆積成型式三維打印機和相應的三維打印耗材。該專利主要圍繞FDM類三維打印機進行說明。

根據檢索相關的傳統的現有技術，熔絲堆積式三維打印機的三維打印耗材通常以塑料絲的形式，通過卷軸載體提供。打印機將這種塑料絲通過驅動電機推入打印擠出頭的加熱器熔化，然后由打印擠出頭的噴嘴擠出形成細絲，該細絲離開噴嘴后會冷卻固化，這個噴嘴在計算機控制的電機下，在X，Y平面做二維運動，并在打印底板上，距離一定高度，使得細絲可以從噴嘴擠出，并附著在底板上，按照預先設計的形狀運動，構造出第一層實體形狀。然后，噴嘴在計算機控制下相對底板做垂直Z方向的位移，并在第一層的基礎上構造出第二層乃至后續多層的三維實體，最終完成通過熔化的塑料細絲構造出三維實體的打印件。

隨著Stratasys的熔絲堆積成型(FDM)三維打印技術的專利失效，近幾年涌現了一批低成本的桌面型FDM三維打印機。這些FDM三維打印機雖然成本低，但是在實際應用中有一系列的操作和設置問題。其中關鍵的一部分就是三維打印耗材參數的設置，這些參數簡單地說主要是：熔化三維打印耗材的溫度、細絲擠出的速度以及細絲被擠出后的冷卻速度。這幾個參數對最終打印成品的成形，精度，外觀起著非常關鍵的作用。

熔絲堆積成型式桌面三維打印機使用的三維打印耗材通常是正圓的塑料絲，常用的直徑規格有3mm和1.75mm。其材料主要為ABS塑料或者PLA塑料。PLA塑料熔化后的流動性比ABS塑料熔化后的流動性比要差，更加粘稠，更難打印出理想的三維實體，所以如何配置好三維打印機的工作狀態對于用基于PLA的三維打印耗材打印更為重要。這里三維打印機的工作狀態指三維打印機的打印溫度、打印速度和冷卻速度，

熔化三維打印耗材的溫度是打印擠出頭的加熱器溫度，簡稱打印溫度，這個溫度實際上是一個不規范的加熱器溫度，一方面不同三維打印機的擠出頭的溫度傳感器安裝位置不同，使得加熱器內部的實際溫度與溫度傳感器測量的溫度存在溫差；另一方面加熱器形狀和制做加熱器的材料不同，導致即便加熱器內部某些位置的溫度相同，實際加熱熔化的效果也不同，所以，這個打印溫度對于不同的打印機可能有不同的實際效果，它更準確說是表示在同一臺打印機或者同型號打印機上擠出頭的加熱程度。塑料是一種玻璃體，它沒有明確的熔點，而是在一定的溫度范圍內呈現可流動的狀態，擠出頭加熱溫度的設置會影響到細絲由噴嘴擠出后的流動性，通常打印溫度越高，細絲流動性越好。這個流動性對于三維打印的影響主要在四個方面：第一方面，是底層到打印底板的附著性，較高的打印溫度能夠使打印的第一層能夠更加牢固地附著在打印底板上，從而為后續多層的打印提供精確穩定的打印基礎；第二方面是打印層間的結合牢固程度；第三方面是打印頭在不同打印區域間運動時拉絲的程度，溫度過高，流動性太好，會使得打印頭從一個打印區域移動到另一個打印區域時(比如，打印人像時的兩條腿)，打印頭仍然有少量塑料細絲流出，從而在打印頭運動的軌跡上拉出一條不必要的較細的絲，影響打印精度和打印實體的外觀；第四方面是在有伸出或橋接時，也就是打印細絲下方懸空或者部分懸空時，打印細絲形狀的保持程度，打印溫度低，打印細絲容易凝固，形狀保持的就會好些，表現是懸空部分向下塌陷的程度較小。溫度對于以上方面的作用不是唯一的，細絲擠出的速度和細絲的冷卻速度也會影響到這些效果。