3.3.2 熔絲材料結構改進
隨著技術的發展，單純依靠改變材料類型進而提升打印絲打印性能以及三維打印件的性能遇到瓶頸，尤其是在提升打印絲打印性能方面，基于此CN102548737A介紹了一種基于擠出的數字制造系統中使用的造型材料和支撐材料的非圓柱形細絲以及用于制造所述非圓柱形細
絲的方法和系統，該方法中使用非圓柱形細絲，這種非圓柱形細絲在具有相同體積流量的情況下與由圓柱形液化器熔化并擠出的圓柱形細絲相比能夠以減少的響應時間由非圓柱形液化器熔化并擠出的消耗材料。這有利于提高沉積精度并減少構建時間，從而增加用于構建3D模型
和相應的支撐結構的過程效率，同樣的CN102548736A中則介紹了一種使用帶狀細絲的打印方法，其同樣具有上述效果。此外，US2012231225A1中提出了一種雙層絲材結構，其內層芯為第一熱塑性材料，外殼為第二熱塑性材料，打印時按照絲的橫截面設計打印路線，能夠改善打印過程中的翹曲變形，減少變形，內應力以及半結晶材料的下垂，而US2012037329A1中則使用具有不同結晶溫度的內芯與外殼材料從而防止打印時的翹曲變形，而US2011233804A1中則提供了一種表面帶有編碼標記的打印絲材，上述帶編碼的絲材通過光學傳感器輸送，從而大幅提高送絲精度。
3.3.3 送絲機構改進
送絲機構是3D打印機的關鍵部件，US2010096485A1中公開了一種熔絲供給容器，具有從線圈處的導向支撐熔絲的熔絲通道，使用傳感器用以探測熔絲是否通過，從而提高送絲精度，而CN1386089A中則提供了一種氣密的絲料盒，絲料盒包括一個纏繞細絲的旋轉卷盤和細絲可由其中穿過絲料盒的出口。絲料盒接受器用于接受絲料盒，安裝在模型成型機的裝填艙中。絲料盒接受器包括一個用于接受來自絲料盒的細絲的管道和用于將細絲通過管道進給的驅動裝置，這種封閉性結構能夠防止絲料受潮或污染，從而大幅提高打印精度，而US2014117585
A1中則提供了一種帶有標簽的儲絲圈，其通過設置帶有數字標簽的多個儲料筒或儲絲線圈，通過讀取器上的數字信息來決定如何使用打印材料打印三維物體，從而初步實現了送絲機構的智能化控制。
3.3.4 送絲工藝改進
一般情況下，在送絲機構確定以后，其送絲工藝也容易確定，因而關于送絲工藝的專利文獻較少，其涉及到送絲過程中的參數控制。如US5866058A中公開了一種提高打印質量的方法，其通過合理設置打印環境溫度以防止打印件產生幾何畸變，具體的其在沉積溫度下連續的
擠出熱固性材料到環境中，并且控制新擠出材料附近的環境的溫度保持在材料的固化溫度和蠕變溫度之間，隨后新擠出材料在固化溫度之下逐漸冷卻，但是仍然保持幾何形狀的溫度梯度在理想的幾何精度所需的溫度梯度的最大值之下，通過該打印過程防止產品產生畸變，而
US2014265040A1則公開了一種檢測熔絲流速的裝置，其利用監測裝置控制擠出熔融絲料的流速，例如光學元件，利用傳感器調控流速達到控制擠出速度的目的。
3.4 3D打印方法研究
經初步統計，參見圖6，目前打印方法的研究主要針對打印精度和打印效率兩方面進行改進，而隨著計算機和傳感技術的日益成熟，利用計算機對打印物體進行優化的網格劃分，并利用傳感器對打印器械進行在線監測已成為主流。
3.4.1 對打印精度的改進
三維打印粒子材料在堆疊過程中包括與計算機輔助CAD設計系統形成響應，而三維打印過程中的粒子堆疊的精確性對三維成品的質量具有很大的影響，因此需要改善粒子材料堆疊的精度，美國專利US5491643A中，通過在至少一維平面中確定所需成型制品的特征，將所表征的制品的特征參數在一空間中連續成統一的整體，再選擇制品預設部分的理想的參數特征值所表示的區域中的坐標值進行打印，可以使粒子材料能夠更精確的按照制品的預設形狀進行打印，提高了打印精度。三維打印機的部件會隨著時間的增加而老化，會變的凹陷、彎曲、擠出頭的對準度下降，三維打印機這些缺陷的存在會降低打印精度，美國專利US2014117575A1采用一種數字智能的打印方法，利用熔絲沉積或熔融沉積制造平面層狀材料，利用檢測裝置檢測擠出頭或打印頭與工件之間的接觸力，或者平整度等，由此轉換為數字信號控制打印過程，從而保證打印質量。對3D打印機更換擠出端部，需要重新進行校準，校準程序包括校準Z軸端部導基板的位置偏移，以在建造模型之前保證系統獲得擠出端部和基板之間的空間關系，若校準不準確則會使打印精度下降，中國專利CN101460290A提供一種不需要操作者干涉或判斷的在三維成型機中執行校準程序的方法，以自動校準擠出端部，提高了校準的可靠性，節省了時間，通過控制器控制建造的每層的高度和位置，使其在限定的位置表示三維結構的材料建造輪廓。然后，確定材料建造輪廓的相對位置。標識期望的建造輪廓，然后與材料建造輪廓的確定的相對位置比較，以標識表示位置偏移的任何差異。然后，成型系統根據位置偏移定位沉積裝置。
未完待續；
Copyright 2012-2016 PRINDREAM 印夢智能科技 版權所有 滬ICP備12006683號-6
