一种工业级大尺寸abs材料fdm成型方法
阅读说明：本技术 一种工业级大尺寸abs材料fdm成型方法 (Industrial large-size ABS material FDM 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ABS材料FDM成型方法,包括(1)将ABS线材放置于普通鼓风干燥箱进行烘干；(2)将FDM打印系统的成型室和打印平台进行加热；(3)将烘干后的ABS线材放入FDM打印系统的材料箱进一步进行干燥；(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；(6)控制FDM打印系统的喷嘴温度,按照正交铺层工艺进行打印成型,最终得到大尺寸的ABS样件。本发明获得的大尺寸的高强度的ABS打印样件,样件质量好,力学性能好。(The invention discloses an industrial large-size ABS material FDM forming method, which comprises the steps of (1) drying an ABS wire in a common blast drying oven; (2) heating a forming chamber and a printing platform of the FDM printing system; (3) putting the dried ABS wire into a material box of an FDM printing system for further drying; (4) carrying out micropore processing and coating high-temperature viscose on a printing platform of the FDM printing system; (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; (6) and controlling the temperature of a nozzle of the FDM printing system, and printing and forming according to an orthogonal layering process to finally obtain a large-size ABS sample. The large-size high-strength ABS printing sample piece obtained by the invention has good quality and good mechanical property.)
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ABS材料FDM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(ABS、PLA、蜡等)，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。
ABS是指丙烯腈-丁二烯-苯乙烯共聚物，是一种强度高、韧性好、易于加工成型的热塑型高分子材料结构，相对密度为1.05左右，吸水率低；ABS同其他材料的结合性好，易于表面印刷、涂层和镀层处理；热变形温度为93-118℃，制品经退火处理后还可提高10℃左右。ABS在-40℃时仍能表现出一点的韧性，可在-40-100℃的温度范围内使用，广泛应用于电子、汽车、消费品、工艺品等工业制造领域。
ABS材料传统应用制造工艺主要是注塑成型等减材制造工艺，对于复杂结构、仿生结构等个性化结构的制造存在诸多困难。因此，3D打印成型技术恰恰很好的解决了这些困境。然而，采用FDM 3D打印成型技术目前只能制作小尺寸的工艺品，制作大尺寸部件时需要打印多次然后接拼接，不能一体化成型，严重影响部件的力学性能，大大限制了大尺寸ABS材料在3D打印成型工业上的应用。
发明内容
本发明要解决的技术问题是提供一种工业级大尺寸ABS材料FDM成型方法，以解决背景技术中提出的技术问题。
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ABS材料FDM成型方法，包括如下步骤：
(1)将ABS线材放置于普通鼓风干燥箱进行烘干；
(2)将FDM打印系统的成型室和打印平台进行加热；
(3)将烘干后的ABS线材放入FDM打印系统的材料箱进一步进行干燥；
(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；
(6)控制FDM打印系统的喷嘴温度，按照正交铺层工艺进行打印成型，最终得到大尺寸的ABS样件。
优选的，所述烘干温度为60～90℃，烘干时间为4～8小时。
优选的，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80～100℃。
优选的，所述材料箱为密封式材料箱并与成型室连通，干燥温度为65～85℃，干燥方式为持续烘干。
优选的，所述微孔处理为孔径大小为0.1～1.0mm带微孔的PE胶带，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，重叠率为5～50％，裙边的宽度为5～20mm。
优选的，所述正交铺层为层与层之间正交铺设，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：235～255℃；层厚：0.1～0.3mm；打印速度：45～90mm/min。
采用上述技术方案，通过FDM打印系统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ABS打印样件，样件质量好，力学性能好。
附图说明
图1为沿图形周轮廓垂直方向打印的裙边与图形周轮廓重叠率示意图；
图2为本发明中裙边的示意图；
图3为本发明中正交铺层的示意图；
图4为单线与单线之间铺线示意图。
具体实施方式
下面结合附图1-4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ABS材料FDM成型方法，包括如下步骤：
(1)将ABS线材放置于普通鼓风干燥箱进行烘干，烘干温度为60℃，烘干时间为4小时；
(2)将FDM打印系统的成型室和打印平台进行加热，成型室的加热温度为65℃，打印平台的加热温度为80℃；
(3)将烘干后的ABS线材放入FDM打印系统的材料箱进一步进行干燥，所述材料箱为密封式材料箱并与成型室连通，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，所述微孔处理为孔径大小为0.1mm带微孔的PE胶带，所述高温黏胶为膏状高温黏胶；
(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重叠，重叠率为5％，裙边的宽度为5mm；
(6)控制FDM打印系统的喷嘴温度，按照正交铺层工艺进行打印成型，最终得到大尺寸的ABS样件，所述正交铺层为层与层之间正交铺设，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：235℃；层厚：0.1mm；打印速度：45mm/min。
实施例二：
一种工业级大尺寸ABS材料FDM成型方法，包括如下步骤：
(1)将ABS线材放置于普通鼓风干燥箱进行烘干，烘干温度为90℃，烘干时间为8小时；
(2)将FDM打印系统的成型室和打印平台进行加热，成型室的加热温度为85℃，打印平台的加热温度为100℃；
(3)将烘干后的ABS线材放入FDM打印系统的材料箱进一步进行干燥，所述材料箱为密封式材料箱并与成型室连通，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，所述微孔处理为孔径大小为1.0mm带微孔的PE胶带，所述高温黏胶为膏状高温黏胶；
(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重叠，重叠率为50％，裙边的宽度为20mm；
(6)控制FDM打印系统的喷嘴温度，按照正交铺层工艺进行打印成型，最终得到大尺寸的ABS样件，所述正交铺层为层与层之间正交铺设，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：255℃；层厚：0.3mm；打印速度：90mm/min。
实施例三：
一种工业级大尺寸ABS材料FDM成型方法，包括如下步骤：
(1)将ABS线材放置于普通鼓风干燥箱进行烘干，烘干温度为74℃，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，成型室的加热温度为78℃，打印平台的加热温度为89℃；
(3)将烘干后的ABS线材放入FDM打印系统的材料箱进一步进行干燥，所述材料箱为密封式材料箱并与成型室连通，干燥温度为78℃，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，所述微孔处理为孔径大小为0.6mm带微孔的PE胶带，所述高温黏胶为膏状高温黏胶；
(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重叠，重叠率为33％，裙边的宽度为13mm；
(6)控制FDM打印系统的喷嘴温度，按照正交铺层工艺进行打印成型，最终得到大尺寸的ABS样件，所述正交铺层为层与层之间正交铺设，单线与单线之间的铺线方式为重叠铺线，重叠率为18％。
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：0.6mm；打印喷嘴温度：244℃；层厚：0.2mm；打印速度：60mm/min。
用以上方法制得的ABS样件具有高密度高强度的特点，工业性能好，产品质量高。
以上结合附图1-4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。