[發明專利]一種高密度ABS材料FDM成型工藝

在審

• 申請號: 202010548652.4
• 申請日: 2020-06-16
• 公開（公告）號: CN111775443A
• 公開（公告）日: 2020-10-16
• 發明（設計）人: 邱金勇;王譽
• 申請（專利權）人: 華融普瑞（北京）科技有限公司
• 主分類號: B29C64/118
• 分類號: B29C64/118;B33Y10/00;B33Y70/00
• 代理公司: 北京聯瑞聯豐知識產權代理事務所(普通合伙) 11411
• 代理人: 黃冠華

本發明公開了一種高密度ABS材料FDM成型工藝，包括(1)將ABS線材放置于普通鼓風干燥箱進行烘干；(2)將FDM打印系統的成型室和打印平臺進行加熱；(3)將烘干后的ABS線材放入FDM打印系統的材料箱進一步進行干燥；(4)根據底面的二維圖形平鋪打印第一層圖形，沿圖形周輪廓打印裙邊；(5)控制FDM打印系統的噴嘴溫度，按照平鋪層+波浪層的正交鋪層方式進行鋪層打印成型，得到最終的ABS樣件。本發明制成的樣件的力學性能佳，產品密度高，質量好。

技術領域

本發明涉及FDM打印技術領域，特別涉及一種高密度ABS材料FDM成型工藝。

背景技術

增材制造技術主要是以計算機輔助設計、材料加工與成型技術以及數字模型為基礎，通過編程和數控系統把專用的打印材料，如金屬材料，陶瓷材料，無機材料等，通過擠壓，燒結，熔融，固化，噴射等各種方式逐層堆積而成，制造出具有實體的新型制造技術。

熔融沉積成型(FDM)是最普及工藝最簡單的3D打印技術，它的工作原理是將加工成絲狀的熱熔性材料(ABS、PLA、蠟等)，經過送絲機構輸送到熱熔打印噴頭，絲或線狀塑性材料在噴嘴內被加熱至熔融狀態，在計算機控制下噴頭沿零件層片形狀輪廓和軌跡運動，將熔融的材料擠出，使其沉積在預期的位置后固化成型，與之前已經成型的層材料粘結，層層堆積最終形成產品模型。但是，FDM 3D打印成型技術目前大多用于桌面級應用，工業級的應用還不是很完善，主要存在表面質量不佳，精度不足，力學性能不理想，使得該技術在工業應用中受到限制。

ABS是指丙烯腈-丁二烯-苯乙烯共聚物，同其他材料的結合性好，易于表面印刷、涂層和鍍層處理；熱變形溫度為93-118℃，制品經退火處理后還可提高10℃左右。ABS材料是工程塑料應用最廣泛的材料之一，目前對于ABS材料的3D打印應用已經非常普遍，在工業制造方面的應用也是日益增多，但是目前3D打印技術中，ABS材料FDM 3D打印成型密度相對傳統工藝制造的部件而言比較低，成型后的工件力學性能不佳而容易損壞，因此，它在FDM成型中實現高密度打印的應用是更多工程塑料FDM高密度成型在工業應用的示范，特別是更多高性能的工程塑料。

發明內容

本發明要解決的技術問題是提供一種高密度ABS材料FDM成型工藝以解決背景技術中提出的技術問題。

為了解決上述技術問題，本發明的技術方案為：

一種高密度ABS材料FDM成型工藝，包括如下步驟：

(1)將ABS線材放置于普通鼓風干燥箱進行烘干；

(2)將FDM打印系統的成型室和打印平臺進行加熱；

(3)將烘干后的ABS線材放入FDM打印系統的材料箱進一步進行干燥；

(4)根據底面的二維圖形平鋪打印第一層圖形，沿圖形周輪廓打印裙邊；

(5)控制FDM打印系統的噴嘴溫度，按照平鋪層+波浪層的正交鋪層方式進行鋪層打印成型，得到最終的ABS樣件。

優選的，所述鼓風干燥箱的烘干溫度為60～90℃，烘干時間為4～8小時。

優選的，所述成型室的加熱溫度為75～100℃，所述打印平臺的加熱溫度為65～85℃。

優選的，所述材料箱為密封式材料箱并與成型室相通，所述材料箱的干燥溫度為75～100℃，烘干方式為持續烘干。

優選的，沿圖形周輪廓平行方向打印的裙邊與圖形周輪廓重疊，重疊率為5～50％，所述裙邊寬度為3～10圈線寬。

優選的，所述裙邊與圖形周輪廓重疊率隨著模型尺寸增大而增加。

優選的，在所述步驟五中，所述平鋪層+波浪層鋪層為一層平鋪和一層波浪層反復疊加；層與層間鋪線方向為正交關系；單線與單線之間的鋪線方式為重疊鋪線，重疊率為5～30％。