阅读说明：本技术 一种高密度pc-abs合金材料fdm打印成型方法 (High-density PC-ABS alloy 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：本发明公开了一种高密度PC-ABS合金材料FDM打印成型方法,包括(1)将PC-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PC-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,与成型室连同；(4)根据底面的二维图形平铺打印第一层图形,沿图形周轮廓打印裙边,所述沿图形周轮廓平行方向打印的裙边与图形周轮廓重叠；(5)控制FDM打印系统的喷嘴温度,按照平铺层+波浪层的正交铺层方式进行铺层打印成型,最终得到高密度的PC-ABS样件。(The invention discloses a high-density PC-ABS alloy material FDM printing and forming method, which comprises the steps of (1) placing a PC-ABS wire in a common air-blowing drying box for drying, (2) heating a forming chamber and a printing platform of an FDM printing system, and (3) placing the dried PC-ABS wire in a material box of the FDM printing system for further drying, wherein the material box is a sealed material box and is connected with the forming chamber; (4) according to the two-dimensional graph of the bottom surface, tiling and printing a first layer of graph, and printing a skirt edge along the peripheral outline of the graph, wherein the skirt edge printed along the direction parallel to the peripheral outline of the graph is overlapped with the peripheral outline of the graph; (5) and controlling the temperature of a nozzle of the FDM printing system, and performing layering printing molding according to an orthogonal layering mode of a flat layering layer and a wave layer to finally obtain a high-density PC-ABS sample.)

一种高密度PC-ABS合金材料FDM打印成型方法

技术领域

本发明涉及工程塑料打印成型技术领域，特别涉及一种高密度PC-ABS合金材料FDM打印成型方法。

背景技术

熔融沉积成型(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。

PC/ABS工程塑料即PC+ABS(工程塑料合金)，在化工业的中文名字叫塑料合金，之所以命名为PC/ABS，是因为这种材料既具有PC树脂的优良耐热耐候性、尺寸稳定性和耐冲击性能，又具有ABS树脂优良的加工流动性。所以应用在薄壁及复杂形状制品，能保持其优异的性能，以及保持塑料与一种酯组成的材料的成型性。

但是，FDM 3D打印成型技术目前大多用于桌面级应用，工业级的应用还不是很完善，主要存在表面质量不佳，精度不足，力学性能不理想，使得该技术在工业应用中受到限制，PC-ABS材料是工程塑料应用广泛的材料之一，但是目前PC-ABS材料FDM成型密度低，力学性能差。

发明内容

本发明要解决的技术问题是提供一种高密度PC-ABS合金材料FDM打印成型方法，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：

一种高密度PC-ABS合金材料FDM打印成型方法，包括如下步骤：

(1)将PC-ABS线材放置于普通鼓风干燥箱进行烘干，烘干温度为90～110℃，烘干时间为3～5小时；

(2)将FDM打印系统的成型室和打印平台进行加热，所述成型室温度为100～120℃，打印平台温度为100～120℃；

(3)将烘干后的PC-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，与成型室连同，干燥温度为100～120℃，干燥方式为持续烘干；

(4)根据底面的二维图形平铺打印第一层图形，沿图形周轮廓打印裙边，所述沿图形周轮廓平行方向打印的裙边与图形周轮廓重叠，重叠率为5～50％，所述裙边的宽度为10～15圈线宽；

(5)控制FDM打印系统的喷嘴温度，按照平铺层+波浪层的正交铺层方式进行铺层打印成型，最终得到高密度的PC-ABS样件，所述平铺层+波浪层铺层为一层平铺，一层波浪层，如此反复叠加；层与层间铺线方向为正交关系；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，所述沿图形周轮廓平行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：245～265℃；层厚：0.1～0.3mm；打印速度：30～75mm/min。

采用上述技术方案，对PC-ABS材料干燥，利用微孔打印平台、打印底层以及打印铺层，并对打印平台温度、成型温度和喷嘴温度进行控制，制成的PC-ABS打印样件密度高强度大，样件的力学性能佳，产品密度高，质量好，各向同性好。

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：

一种高密度PC-ABS合金材料FDM打印成型方法，包括如下步骤：

(1)将PC-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3小时；

(2)将FDM打印系统的成型室和打印平台进行加热，所述成型室温度为100℃，打印平台温度为100℃；

(3)将烘干后的PC-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，与成型室连同，干燥温度为100℃，干燥方式为持续烘干；

(4)根据底面的二维图形平铺打印第一层图形，沿图形周轮廓打印裙边，所述沿图形周轮廓平行方向打印的裙边与图形周轮廓重叠，重叠率为5％，所述裙边的宽度为10圈线宽；

(5)控制FDM打印系统的喷嘴温度，按照平铺层+波浪层的正交铺层方式进行铺层打印成型，最终得到高密度的PC-ABS样件，所述平铺层+波浪层铺层为一层平铺，一层波浪层，如此反复叠加；层与层间铺线方向为正交关系；单线与单线之间的铺线方式为重叠铺线，重叠率为5％。

其中，所述沿图形周轮廓平行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：245℃；层厚：0.1mm；打印速度：30mm/min。

实施例二：

一种高密度PC-ABS合金材料FDM打印成型方法，包括如下步骤：

(1)将PC-ABS线材放置于普通鼓风干燥箱进行烘干，烘干温度为110℃，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，所述成型室温度为120℃，打印平台温度为120℃；

(3)将烘干后的PC-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，与成型室连同，干燥温度为120℃，干燥方式为持续烘干；

(4)根据底面的二维图形平铺打印第一层图形，沿图形周轮廓打印裙边，所述沿图形周轮廓平行方向打印的裙边与图形周轮廓重叠，重叠率为50％，所述裙边的宽度为15圈线宽；

(5)控制FDM打印系统的喷嘴温度，按照平铺层+波浪层的正交铺层方式进行铺层打印成型，最终得到高密度的PC-ABS样件，所述平铺层+波浪层铺层为一层平铺，一层波浪层，如此反复叠加；层与层间铺线方向为正交关系；单线与单线之间的铺线方式为重叠铺线，重叠率为30％。

其中，所述沿图形周轮廓平行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：265℃；层厚：0.3mm；打印速度：75mm/min。

实施例三：

一种高密度PC-ABS合金材料FDM打印成型方法，包括如下步骤：

(1)将PC-ABS线材放置于普通鼓风干燥箱进行烘干，烘干温度为101℃，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，所述成型室温度为110℃，打印平台温度为110℃；

(3)将烘干后的PC-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，与成型室连同，干燥温度为108℃，干燥方式为持续烘干；

(4)根据底面的二维图形平铺打印第一层图形，沿图形周轮廓打印裙边，所述沿图形周轮廓平行方向打印的裙边与图形周轮廓重叠，重叠率为27％，所述裙边的宽度为13圈线宽；

(5)控制FDM打印系统的喷嘴温度，按照平铺层+波浪层的正交铺层方式进行铺层打印成型，最终得到高密度的PC-ABS样件，所述平铺层+波浪层铺层为一层平铺，一层波浪层，如此反复叠加；层与层间铺线方向为正交关系；单线与单线之间的铺线方式为重叠铺线，重叠率为16％。

其中，所述沿图形周轮廓平行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：0.7mm；打印喷嘴温度：255℃；层厚：0.2mm；打印速度：55mm/min。

通过该方法制得的PC-ABS样件密度大强度高，力学性能好，各向同性较好。

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。