
行業(yè)/分類:其他手板模型加工
加工方式: 3D打印 使用材料: 樹脂
最小精度: 0.1mm 生產(chǎn)周期: 2~7天
產(chǎn)品尺寸: 15cm*15cm*10cm
后處理: 噴油
制作MJF(多射流熔融)打印支架的手板模型,需要綜合考慮設(shè)計(jì)、材料選擇以及后處理等多個(gè)方面。以下是關(guān)于MJF打印支架手板模型的詳細(xì)解析:
一、設(shè)計(jì)階段
功能與需求分析
明確用途:確定支架手板模型的具體應(yīng)用場景,例如是用于測試MJF打印機(jī)的性能、展示打印效果還是作為產(chǎn)品原型的輔助支撐等。如果用于性能測試,需要考慮能夠模擬實(shí)際打印過程中的各種情況,如不同角度、不同負(fù)載等。
尺寸和規(guī)格:根據(jù)實(shí)際需求確定支架手板的尺寸。如果是用于標(biāo)準(zhǔn)尺寸(如A4紙大?。┑拇蛴y試,手板可能稍大于此尺寸,以預(yù)留足夠的空間進(jìn)行各種操作和固定。同時(shí),要考慮手板的厚度,確保其具有足夠的強(qiáng)度和穩(wěn)定性。一般來說,手板的厚度可以在3 – 10毫米之間,具體數(shù)值根據(jù)實(shí)際使用場景而定。
結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì):設(shè)計(jì)合理的結(jié)構(gòu),以確保手板能夠滿足功能要求。對(duì)于MJF打印支架手板模型,通常需要一個(gè)平整的表面用于放置打印材料或測試樣品,可能還需要一些凹槽、孔或凸起的結(jié)構(gòu)來固定或定位其他部件。例如,可以設(shè)計(jì)四個(gè)角落有安裝孔,用于將手板固定在打印機(jī)的工作平臺(tái)上;或者在手板表面設(shè)計(jì)一些卡槽,用于放置不同形狀和尺寸的測試樣品。

軟件建模
三維建模軟件選擇:使用專業(yè)的三維建模軟件,如SolidWorks、Autodesk Fusion 360或SketchUp等。這些軟件可以幫助精確地創(chuàng)建支架手板模型的幾何形狀。以SolidWorks為例,它提供了豐富的建模工具,可以從基礎(chǔ)的草圖繪制開始,通過拉伸、旋轉(zhuǎn)、掃描等操作構(gòu)建出手板的基本形狀。
細(xì)節(jié)設(shè)計(jì):在建模過程中,注重添加細(xì)節(jié),如倒角、圓角和加強(qiáng)筋等。倒角可以使手板的邊角更加光滑,避免在打印過程中出現(xiàn)應(yīng)力集中導(dǎo)致的損壞;圓角則能提高手板的美觀性和安全性;加強(qiáng)筋可以增強(qiáng)手板的強(qiáng)度和剛性,防止其在受到外力時(shí)發(fā)生變形。例如,在手板的底部設(shè)計(jì)一些平行于邊緣的加強(qiáng)筋,能夠增加手板在承受較重打印材料時(shí)的抗彎曲能力。
二、材料選擇
適用性考慮
熱穩(wěn)定性:由于MJF打印過程中會(huì)產(chǎn)生高溫,支架手板材料需要具有良好的熱穩(wěn)定性。例如,一些工程塑料如ABS(丙烯腈 – 丁二烯 – 苯乙烯共聚物)在高溫下能夠保持較好的機(jī)械性能,不會(huì)因溫度升高而發(fā)生軟化、變形等情況。其玻璃化轉(zhuǎn)變溫度一般在105℃左右,能夠滿足MJF打印環(huán)境的要求。
表面質(zhì)量:材料的表面質(zhì)量對(duì)打印效果有重要影響。應(yīng)選擇表面平整、光滑的材料,以確保打印材料能夠均勻地附著在手板上。例如,經(jīng)過拋光處理的ABS板材,其表面粗糙度較低,能夠?yàn)榇蛴√峁┮粋€(gè)良好的基礎(chǔ),使打印的第一層能夠牢固地粘附在手板表面,減少打印缺陷的產(chǎn)生。
化學(xué)兼容性:MJF打印使用的打印材料通常是粉末狀的聚合物,支架手板材料需要與之具有良好的化學(xué)兼容性。例如,常用的MJF打印粉末尼龍材料,支架手板可以選擇與之相容的工程塑料,避免在打印過程中發(fā)生化學(xué)反應(yīng),導(dǎo)致手板腐蝕或打印材料性能改變。

常用材料推薦
ABS(丙烯腈 – 丁二烯 – 苯乙烯共聚物):這是一種常見的工程塑料,具有良好的強(qiáng)度、韌性和加工性能。它的成本相對(duì)較低,易于獲取和加工成型。ABS可以通過注塑、CNC加工等方式制作成手板模型,并且能夠承受一定程度的高溫和化學(xué)物質(zhì)侵蝕,適合作為MJF打印支架手板的材料。
PC(聚碳酸酯):PC材料具有較高的強(qiáng)度、透明度和耐熱性。其強(qiáng)度比ABS更高,能夠在較高的溫度下保持良好的機(jī)械性能。此外,PC材料的透明度較高,有助于觀察打印過程中的底層情況,對(duì)于調(diào)試和優(yōu)化打印參數(shù)非常有幫助。不過,PC材料的成本相對(duì)較高,加工難度也稍大一些。
尼龍(PA):尼龍材料具有良好的耐磨性、耐腐蝕性和較低的摩擦系數(shù)。在MJF打印中,尼龍粉末也是常用的打印材料之一,因此使用尼龍制作支架手板可以保證與打印材料的良好兼容性。而且尼龍手板的強(qiáng)度高、重量輕,便于操作和使用。
三、制作工藝
傳統(tǒng)制作工藝(適用于簡單結(jié)構(gòu)的手板)
CNC加工:如果手板模型的結(jié)構(gòu)相對(duì)簡單,且有一定的機(jī)械加工精度要求,CNC(計(jì)算機(jī)數(shù)控)加工是一種常用的制作方法。通過編寫CNC程序,控制刀具按照設(shè)計(jì)模型的路徑進(jìn)行切削加工,可以將一塊原材料(如ABS板材)加工成所需的手板形狀。CNC加工的優(yōu)點(diǎn)是精度高、能夠?qū)崿F(xiàn)復(fù)雜的形狀加工,但缺點(diǎn)是成本較高,加工速度相對(duì)較慢。
快速成型技術(shù)(如3D打?。?/strong>:對(duì)于一些復(fù)雜結(jié)構(gòu)的手板模型,3D打印技術(shù)是一種很好的選擇。雖然3D打印的速度較慢,但它可以直接從數(shù)字模型生成物理對(duì)象,無需復(fù)雜的模具制造過程。可以使用FDM(熔融沉積建模)、SLA(光固化成型)等3D打印技術(shù)來制作手板。不過,3D打印的手板可能在強(qiáng)度和表面質(zhì)量上不如CNC加工的手板。
特殊制作工藝(針對(duì)高精度或特殊要求的手板)
硅膠復(fù)模:如果需要制作多個(gè)相同的手板模型,并且對(duì)成本有一定要求,硅膠復(fù)模是一種可行的方法。首先使用3D打印或CNC加工制作一個(gè)原始的手板模型作為母模,然后利用硅膠模具進(jìn)行復(fù)制。硅膠模具具有良好的柔韌性和細(xì)節(jié)復(fù)制能力,可以制作出高精度的手板復(fù)制品。這種工藝適合小批量生產(chǎn),成本相對(duì)較低。
金屬3D打?。ㄟx做):對(duì)于一些對(duì)強(qiáng)度、精度和耐高溫性能有極高要求的特殊情況,金屬3D打印可以作為一種選擇。金屬3D打印可以制作出手板模型,并且能夠承受更高的溫度和更復(fù)雜的工作環(huán)境。不過,金屬3D打印的設(shè)備和技術(shù)較為復(fù)雜,成本也非常高昂。

四、后處理
表面處理
打磨與拋光:無論采用何種制作工藝,手板模型的表面通常會(huì)存在一些加工痕跡,需要進(jìn)行打磨和拋光處理。使用砂紙從低目數(shù)到高目數(shù)逐步打磨,去除表面的毛刺和不平整處,然后使用拋光膏或拋光輪進(jìn)行拋光,使手板表面達(dá)到光滑、平整的效果。例如,對(duì)于ABS手板,可以先用100目砂紙打磨,然后逐漸換用200目、400目等更高目數(shù)的砂紙,最后使用拋光膏進(jìn)行拋光。
噴涂處理:為了提高手板的耐磨性、防腐蝕性或改善外觀,可以對(duì)手板進(jìn)行噴涂處理。選擇合適的涂料,如環(huán)氧樹脂漆、聚氨酯漆等,根據(jù)涂料的使用說明進(jìn)行噴涂。噴涂時(shí)要注意環(huán)境的濕度和溫度,避免出現(xiàn)氣泡、流掛等現(xiàn)象。通常需要噴涂多層,每層之間要有足夠的干燥時(shí)間。
質(zhì)量檢測與校準(zhǔn)
尺寸精度檢測:使用精密的量具,如卡尺、千分尺、三坐標(biāo)測量儀等,檢測手板模型的尺寸精度是否符合設(shè)計(jì)要求。對(duì)于關(guān)鍵尺寸,誤差應(yīng)控制在±0.1 – 0.2毫米之間。如果發(fā)現(xiàn)尺寸偏差過大,需要分析原因并進(jìn)行調(diào)整,可能是加工工藝問題或材料的變形引起的。
平整度檢測:通過將手板放置在平板上,使用塞尺測量手板與平板之間的間隙來檢測平整度。平整度誤差應(yīng)控制在規(guī)定范圍內(nèi),例如對(duì)于A4尺寸的手板,平整度誤差不超過0.05毫米。如果平整度不符合要求,可能會(huì)影響打印材料在手板上的均勻分布和附著效果。