阅读说明：本技术 一种工业级大尺寸pc材料fdm打印成型方法 (Industrial large-size PC material FDM printing forming method ) 是由 邱金勇 王誉 于 2020-06-16 设计创作，主要内容包括：本发明公开了一种工业级大尺寸PC材料FDM打印成型方法,包括如下步骤：(1)将PC材料放置于普通鼓风干燥箱进行烘干,烘干温度为85～105℃,烘干时间为5～10小时；(2)将成型室和打印平台进行加热,所述成型室的加热温度为65～85℃,所述打印平台的加热温度为85～100℃；(3)将烘干后的PC材料放入材料箱进一步进行干燥,干燥温度为65～85℃；(4)将打印平台进行微孔处理和涂抹高温黏胶；(5)根据底面的二维图形打印第一层图形,沿图形周轮廓垂直方向打印裙边,所述沿图形周轮廓垂直方向打印的裙边与图形周轮廓部分重叠；(6)控制喷嘴温度,按照正交铺层方式进行打印成型。本发明对温度进行控制,增加微孔处理和涂胶处理,改变打印方式,提高样件质量。(The invention discloses an industrial large-size PC material FDM printing and forming method, which comprises the following steps of: (1) placing the PC material in a common blast drying oven for drying, wherein the drying temperature is 85-105 ℃, and the drying time is 5-10 hours; (2) heating a forming chamber and a printing platform, wherein the heating temperature of the forming chamber is 65-85 ℃, and the heating temperature of the printing platform is 85-100 ℃; (3) putting the dried PC material into a material box for further drying, wherein the drying temperature is 65-85 ℃; (4) carrying out micropore treatment and smearing high-temperature viscose on the printing platform; (5) printing a first layer of graph according to the two-dimensional graph of the bottom surface, and printing a skirt edge along the vertical direction of the peripheral outline of the graph, wherein the skirt edge printed along the vertical direction of the peripheral outline of the graph is partially overlapped with the peripheral outline of the graph; (6) and controlling the temperature of the nozzle, and printing and forming according to an orthogonal layering mode. The invention controls the temperature, increases the micropore processing and the gluing processing, changes the printing mode and improves the quality of the sample.)

一种工业级大尺寸PC材料FDM打印成型方法

技术领域

本发明涉及工程塑料FDM打印成型技术领域，特别涉及一种工业级大尺寸PC材料FDM打印成型方法。

背景技术

增材制造技术也称作3D打印技术，增材制造技术主要是以计算机辅助设计、材料加工与成型技术以及数字模型为基础，通过编程和数控系统把专用的打印材料，如金属材料，陶瓷材料，无机材料等，通过挤压、烧结、熔融、固化、喷射等各种方式逐层堆积而成，制造出具有实体的新型制造技术。

FDM是最普及工艺最简单的3D打印技术，它的工作原理是将加工成丝状的热熔性材料，经过送丝机构输送到热熔打印喷头，丝或线状塑性材料在喷嘴内被加热至熔融状态，在计算机控制下喷头沿零件层片形状轮廓和轨迹运动，将熔融的材料挤出，使其沉积在预期的位置后固化成型，与之前已经成型的层材料粘结，层层堆积最终形成产品模型。

PC是聚碳酸酯的简称，PC材料是工程塑料中的一种，作为被世界范围内广泛使用的材料，PC是一种综合性能优良的非晶型热塑性树脂，具有优异的电绝缘性、延伸性、尺寸稳定性及耐化学腐蚀性，较高的强度、耐热性和耐寒性，大规模工业生产及容易加工的特性也使其价格极其低廉。

但是，FDM 3D打印成型技术目前大多只能制作小尺寸的部件，在工业生产中需要拆分多件打印再拼接成型，并且在大尺寸FDM打印技术中主要存在表面质量不佳，容易产生翘曲变形的问题，力学性能不理想，PC材料工业级的打印需要再特定温度特定环境下进行成型，特别是难以完成大尺寸的打印成型，这大大限制了PC材料在工业上的复杂结构、仿生结构等个性化结构中的应用。

发明内容

本发明提供一种工业级大尺寸PC材料FDM打印成型方法，以解决背景技术提出的技术问题。

为了解决上述技术问题，本发明的技术方案为：

一种工业级大尺寸PC材料FDM打印成型方法，包括如下步骤：

(1)将PC材料放置于普通鼓风干燥箱进行烘干，烘干温度为85～105℃，烘干时间为5～10小时；

(2)将FDM打印系统的成型室和打印平台进行加热，所述成型室的加热温度为65～85℃，所述打印平台的加热温度为85～100℃；

(3)将烘干后的PC材料放入FDM打印系统的材料箱进一步进行干燥，干燥温度为65～85℃，干燥方式为持续烘干；

(4)将FDM打印系统的打印平台进行微孔处理和涂抹高温黏胶；

(5)根据底面的二维图形打印第一层图形，沿图形周轮廓垂直方向打印裙边，所述沿图形周轮廓垂直方向打印的裙边与图形周轮廓部分重叠，重叠率为5～50％，裙边宽度为1～3mm；

(6)控制FDM打印系统的喷嘴温度，按照正交铺层方式进行打印成型，最终得到大尺寸的PC材料样件，所述正交铺层为层与层间正交铺层；单线与单线之间的铺线方式为重叠铺线，重叠率为5～30％。

优选的，所述微孔处理是在打印平台上贴带微孔的PE胶带，微孔孔径大小为0.1～1.0mm，所述高温黏胶为膏状高温黏胶。

优选的，所述沿图形周轮廓垂直方向打印的裙边与图形周轮廓重叠率随着模型尺寸增大而增加。

优选的，所述FDM打印系统为HAGE 175C打印设备系统，打印主要参数为：打印喷嘴直径：0.25～1.0mm；打印喷嘴温度：275～285℃；层厚：0.1～0.3mm；打印速度：45～75mm/min。

采用上述技术方案，通过对材料干燥性能进行控制，添加微孔处理和膏状高温黏胶的涂抹，并对打印底层工艺和正交打印铺层工艺，控制打印平台温度、成型温度和喷嘴温度，获得大尺寸的高强度的PC打印样件。

具体实施方式

下面对本发明的具体实施方式作进一步说明。在此需要说明的是，对于这些实施方式的说明用于帮助理解本发明，但并不构成对本发明的限定。此外，下面所描述的本发明各个实施方式中所涉及的技术特征只要彼此之间未构成冲突就可以相互组合。

实施例一：

一种工业级大尺寸PC材料FDM打印成型方法，包括如下步骤：

(1)将PC材料放置于普通鼓风干燥箱进行烘干，烘干温度为85℃，烘干时间为5小时；

(2)将FDM打印系统的成型室和打印平台进行加热，所述成型室的加热温度为65℃，所述打印平台的加热温度为85℃；

(3)将烘干后的PC材料放入FDM打印系统的材料箱进一步进行干燥，干燥温度为65℃，干燥方式为持续烘干；

(4)将FDM打印系统的打印平台进行微孔处理和涂抹高温黏胶；

(5)根据底面的二维图形打印第一层图形，沿图形周轮廓垂直方向打印裙边，所述沿图形周轮廓垂直方向打印的裙边与图形周轮廓部分重叠，重叠率为5％，裙边宽度为1mm；

(6)控制FDM打印系统的喷嘴温度，按照正交铺层方式进行打印成型，最终得到大尺寸的PC材料样件，所述正交铺层为层与层间正交铺层；单线与单线之间的铺线方式为重叠铺线，重叠率为5％。

其中，所述微孔处理是在打印平台上贴带微孔的PE胶带，微孔孔径大小为0.1mm，所述高温黏胶为膏状高温黏胶。

其中，所述沿图形周轮廓垂直方向打印的裙边与图形周轮廓重叠率随着模型尺寸增大而增加。

其中，所述FDM打印系统为HAGE 175C打印设备系统，打印主要参数为：打印喷嘴直径：0.25mm；打印喷嘴温度：275℃；层厚：0.1mm；打印速度：45mm/min。

实施例二：

一种工业级大尺寸PC材料FDM打印成型方法，包括如下步骤：

(1)将PC材料放置于普通鼓风干燥箱进行烘干，烘干温度为105℃，烘干时间为10小时；

(2)将FDM打印系统的成型室和打印平台进行加热，所述成型室的加热温度为85℃，所述打印平台的加热温度为100℃；

(3)将烘干后的PC材料放入FDM打印系统的材料箱进一步进行干燥，干燥温度为85℃，干燥方式为持续烘干；

(4)将FDM打印系统的打印平台进行微孔处理和涂抹高温黏胶；

(5)根据底面的二维图形打印第一层图形，沿图形周轮廓垂直方向打印裙边，所述沿图形周轮廓垂直方向打印的裙边与图形周轮廓部分重叠，重叠率为50％，裙边宽度为3mm；

(6)控制FDM打印系统的喷嘴温度，按照正交铺层方式进行打印成型，最终得到大尺寸的PC材料样件，所述正交铺层为层与层间正交铺层；单线与单线之间的铺线方式为重叠铺线，重叠率为30％。

其中，所述微孔处理是在打印平台上贴带微孔的PE胶带，微孔孔径大小为1.0mm，所述高温黏胶为膏状高温黏胶。

其中，所述沿图形周轮廓垂直方向打印的裙边与图形周轮廓重叠率随着模型尺寸增大而增加。

其中，所述FDM打印系统为HAGE 175C打印设备系统，打印主要参数为：打印喷嘴直径：1.0mm；打印喷嘴温度：285℃；层厚：0.3mm；打印速度：75mm/min。

实施例三：

一种工业级大尺寸PC材料FDM打印成型方法，包括如下步骤：

(1)将PC材料放置于普通鼓风干燥箱进行烘干，烘干温度为95℃，烘干时间为6小时；

(2)将FDM打印系统的成型室和打印平台进行加热，所述成型室的加热温度为80℃，所述打印平台的加热温度为94℃；

(3)将烘干后的PC材料放入FDM打印系统的材料箱进一步进行干燥，干燥温度为80℃，干燥方式为持续烘干；

(4)将FDM打印系统的打印平台进行微孔处理和涂抹高温黏胶；

(5)根据底面的二维图形打印第一层图形，沿图形周轮廓垂直方向打印裙边，所述沿图形周轮廓垂直方向打印的裙边与图形周轮廓部分重叠，重叠率为40％，裙边宽度为2mm；

(6)控制FDM打印系统的喷嘴温度，按照正交铺层方式进行打印成型，最终得到大尺寸的PC材料样件，所述正交铺层为层与层间正交铺层；单线与单线之间的铺线方式为重叠铺线，重叠率为15％。

其中，所述微孔处理是在打印平台上贴带微孔的PE胶带，微孔孔径大小为0.4mm，所述高温黏胶为膏状高温黏胶。

其中，所述沿图形周轮廓垂直方向打印的裙边与图形周轮廓重叠率随着模型尺寸增大而增加。

其中，所述FDM打印系统为HAGE 175C打印设备系统，打印主要参数为：打印喷嘴直径：0.56mm；打印喷嘴温度：278℃；层厚：0.2mm；打印速度：56mm/min。

利用上述步骤生产的PC样件结构强度高，样件质量好，致密性好。

以上对本发明的实施方式作了详细说明，但本发明不限于所描述的实施方式。对于本领域的技术人员而言，在不脱离本发明原理和精神的情况下，对这些实施方式进行多种变化、修改、替换和变型，仍落入本发明的保护范围内。