3D打印機(jī)組裝與調(diào)試 課件 第22-24講 3D打印機(jī)的打印測(cè)試、3D打印機(jī)的切片軟件、3D打印的模式

3D打印機(jī)的打印測(cè)試授課教師：陳金英3D打印機(jī)組裝與調(diào)試打印測(cè)試界面操作思考題0102033D打印機(jī)組裝與調(diào)試打印測(cè)試預(yù)熱噴嘴和熱床1先預(yù)熱噴嘴，達(dá)到預(yù)設(shè)溫度后。依次選擇屏幕菜單的Prepare功能和PreheatPLA功能。不同的耗材，熱床的打印溫度建議設(shè)置，PLA：50~700C；TPU:50~700C；ABS:90~1200C；PETG:90~1200C；PP:90~1100C；Nylon:90~1200C；PC:90~1200C。PLA材料選擇打印測(cè)試打印測(cè)試2將SD卡插入顯示屏背面卡槽內(nèi)，按下旋鈕，選中SD卡的模型文件，點(diǎn)擊開(kāi)始打印。存到SD卡中的GCODE文件必須是以英文命名，打印機(jī)識(shí)別是“.GCODE”格式的文件。打印測(cè)試模型時(shí)，首層打印效果可能會(huì)有3種情況出現(xiàn)。打印測(cè)試處理方法3當(dāng)結(jié)果如（A）圖時(shí)，說(shuō)明噴頭和平臺(tái)的距離較近，需要增大二者之間的距離，手動(dòng)擰緊螺母進(jìn)行調(diào)節(jié)。一般需要微調(diào)數(shù)次才能達(dá)到最佳效果，調(diào)試至（B）圖所示效果。打印測(cè)試處理方法3當(dāng)結(jié)果如（B）圖時(shí)，說(shuō)明噴頭和平臺(tái)的距離合適，此時(shí)不需要任何調(diào)整;打印測(cè)試處理方法3當(dāng)結(jié)果如（C）圖時(shí)，說(shuō)明噴頭和平臺(tái)的距離較遠(yuǎn)，此時(shí)，需要減少二者之間的距離，手動(dòng)擰松螺母進(jìn)行調(diào)節(jié)。一般需要微調(diào)數(shù)次才能達(dá)到最佳效果，調(diào)試至（B）圖所示效果。界面操作3D打印機(jī)LED顯示屏的界面信息有打印頭的溫度，打印速度、模型/狀態(tài)顯示、底板溫度（熱床溫度）、打印頭的坐標(biāo)量、打印時(shí)間。界面信息點(diǎn)擊功能鍵，進(jìn)入LED控制顯示，之后可以調(diào)節(jié)相關(guān)參數(shù)。調(diào)節(jié)參數(shù)界面操作打印機(jī)的主界面信息101Infoscreen返回屏幕顯示；02Prepare打印前準(zhǔn)備工作；03Control控制設(shè)置中心；04PrintfromSD讀取SD。主界面信息界面操作Prepare（打印前準(zhǔn)備工作）的界面21）Prepare（返回上一層）2）move10mm（以10mm單位量移動(dòng)）moveaxis（返回上一層）movex（移動(dòng)X軸）movey（移動(dòng)Y軸）3）move1mm（以1mm單位量移動(dòng)）moveaxis（返回上一層）movex（移動(dòng)X軸）movey（移動(dòng)Y軸）movez（移動(dòng)Z軸）4）move0.1mm（以0.1mm單位量移動(dòng)）moveaxis（返回上一層）movex（移動(dòng)X軸）movey（移動(dòng)Y軸）movez（移動(dòng)Z軸）（1）main（返回上一層）（2）disblesteppers（3）Autohome（初始打印原點(diǎn)）（4）PreheatPLA（預(yù)熱PLA）（5）PreheatABS（預(yù)熱ABS）（6）Cooldown（冷卻）（7）Switchpoweron/off（8）Moveaxis（移動(dòng)各軸）界面操作打印過(guò)程中，點(diǎn)擊功能鍵，調(diào)節(jié)相關(guān)參數(shù)3（1）InfoScreen（返回主顯示）（2）Tune（調(diào)優(yōu)）1）main（返回上一層0）2）speed（打印速度）3）Nozzle（打印頭溫度）4）Bed（底板溫度）5）Fanspeed（風(fēng)扇轉(zhuǎn)速）6）Flow（下料量）7）Flow（下料量）8）Changefiament（更換打印料）（3）Control（控制調(diào)節(jié)）（4）PausePrint（暫停打印）（5）StopPrint（停止打?。┲饕刂拼蛴r(shí)，打印頭、底板溫度，打印速度。思考題預(yù)熱噴嘴和熱床的操作方法？打印測(cè)試的幾種情況及解決辦法？打印機(jī)回零的操作方法？請(qǐng)簡(jiǎn)述讀取SD卡信息的操作方法？01020304本小節(jié)結(jié)束！授課教師：陳金英3D打印機(jī)組裝與調(diào)試3D打印機(jī)的切片軟件授課教師：陳金英3D打印機(jī)組裝與調(diào)試切片軟件的安裝切片軟件的界面操作思考題0102033D打印機(jī)組裝與調(diào)試切片軟件的安裝Cura軟件安裝雙擊“Cura15.04.6.exe”應(yīng)用程序文件，請(qǐng)依次按圖示順序進(jìn)行安裝。路徑選擇安裝完成切片軟件的安裝安裝完成后，先不要自動(dòng)啟動(dòng)，按照如下進(jìn)行操作：Cura安裝文件夾Cura默認(rèn)語(yǔ)言為英文客戶可對(duì)Cura進(jìn)行漢化處理關(guān)閉Cura軟件打開(kāi)Cura安裝文件夾，以圖所示為例點(diǎn)擊“resources”文件夾，并打開(kāi)“l(fā)ocale”文件夾切片軟件的安裝安裝完成后，先不要自動(dòng)啟動(dòng)，按照如下進(jìn)行操作：Cura默認(rèn)語(yǔ)言為英文客戶可對(duì)Cura進(jìn)行漢化處理將文件夾名“en”改為“en0”，將“zh”改為“en”重新打開(kāi)“cura”軟件，此時(shí)界面語(yǔ)言變成中文如需改回英文界面，將文件名重新修改回去即可Cura安裝文件夾切片軟件的安裝安裝完成后，首次啟動(dòng)軟件，請(qǐng)按圖所示進(jìn)行設(shè)置操作。修改為中文選擇機(jī)型切片軟件的安裝運(yùn)行Cura軟件時(shí)主界面會(huì)出現(xiàn)默認(rèn)機(jī)型，用戶可根據(jù)打印機(jī)的使用數(shù)據(jù)進(jìn)行定制本機(jī)型的長(zhǎng)寬高數(shù)據(jù)分別為210X210X250mm，再勾選熱床完成設(shè)置熱床參數(shù)設(shè)置設(shè)置好的機(jī)型信息切片軟件的界面操作軟件Cura的界面1基礎(chǔ)界面打印質(zhì)量界面的參數(shù)如圖所示，具體參數(shù)介紹如下：切片軟件的界面操作參數(shù)介紹打印質(zhì)量層厚（Layerheight）是打印模型每一層切面的高度，打印精細(xì)的模型通常選擇0.1mm，打印質(zhì)量一般要求，可選擇0.2mm或者更高。壁厚（Shellthickness）是指模型切面最外層的厚度，通常設(shè)置成噴嘴直徑的倍數(shù)。假如需要雙層壁厚，0.4mm的噴嘴就可以設(shè)成0.8mm。回縮（Enableretraction）是指模型需要跨越空白的非打印區(qū)域，擠出機(jī)構(gòu)就會(huì)將材料根據(jù)設(shè)置按照一定的速度回縮一定長(zhǎng)度。切片軟件的界面操作參數(shù)介紹填充底/頂層厚度（Bottom、Topthickness）根據(jù)每層的層高，一般會(huì)設(shè)置成層高的倍數(shù)，是最底層打印多少層之后オ會(huì)填充的一個(gè)依據(jù)。如果設(shè)置得厚一點(diǎn)，打印的效果和質(zhì)量會(huì)非常好，幾乎看不到里面的填充，但是打印需要花更長(zhǎng)的時(shí)間。填充密度（FillDensity）是內(nèi)部填充的比率。如果需要完全中空的打印效果，只需要設(shè)置成0。通常情況下，20％的填充密度足夠了。切片軟件的界面操作參數(shù)介紹速度和溫度指平時(shí)打印的速度和溫度設(shè)置，是一個(gè)全局的參數(shù)設(shè)置。打印溫度需要根據(jù)使用的材料類型進(jìn)行選擇。熱床溫度需要根據(jù)使用的材料類型進(jìn)行選擇。支撐設(shè)置模型的打印支撐，有添加任何支撐、僅僅外部添加支撐、全部添加支撐三個(gè)選項(xiàng)，一般設(shè)置的時(shí)候選擇“僅僅外部添加支撐”。打印材料填寫所使用的材料直徑。打印時(shí)流出擠出頭的流量，一般都設(shè)置為100%。噴嘴直徑填寫安裝的噴嘴直徑大小。切片軟件的界面操作2高級(jí)界面Cura中的高級(jí)界面參數(shù)，能夠根據(jù)實(shí)際需要進(jìn)一步提高打印質(zhì)量。軟件高級(jí)界面參數(shù)切片軟件的界面操作參數(shù)介紹初始層打印厚度一般設(shè)成0.1mm，這個(gè)參數(shù)還與平板和噴嘴的距離有關(guān)，手工設(shè)定平臺(tái)與噴嘴的距離。底層切除用于一些不規(guī)則形狀的3D對(duì)象，如果對(duì)象的底部與加熱床的連接點(diǎn)太少，會(huì)造成無(wú)法粘接的情況，這時(shí)將這個(gè)值設(shè)置為一個(gè)大于0的值，3D對(duì)象將被從底部剪平，自然可以更好地粘在加熱床上了。速度設(shè)置直接反映于打印速度，主要有主噴頭移動(dòng)速度、Z軸移動(dòng)速度以及底層打印速度。主噴頭打印速度和底層打印速度會(huì)經(jīng)常改動(dòng)，對(duì)打印質(zhì)量影響很大。冷卻有風(fēng)扇最小打印時(shí)間和是否使用風(fēng)扇。切片軟件的界面操作4高級(jí)設(shè)定單擊菜單欄“Expert”，進(jìn)入Expertconfig專家設(shè)置界面切片軟件的界面操作5軟件操作用戶可在Cura軟件界面點(diǎn)擊左上角的文件夾圖標(biāo)，導(dǎo)入.stl的文件模型。如文件模型放置的位置不合適，需要對(duì)此進(jìn)行編輯。滾動(dòng)鼠標(biāo)中間滾輪可以縮放視角。導(dǎo)入模型模型的操作界面有一些基本功能。模型導(dǎo)入尺寸比例放大縮小XYZ軸三個(gè)方向旋轉(zhuǎn)分層預(yù)覽G代碼文件導(dǎo)出與另存打印時(shí)間預(yù)算切片軟件的界面操作5軟件操作左鍵點(diǎn)擊模型后，左下角出現(xiàn)操作圖標(biāo)。用戶可對(duì)模型進(jìn)行旋轉(zhuǎn)“Rotate”、縮放“Scale”、鏡像“Mirror”等操作。模型旋轉(zhuǎn)切片軟件的界面操作選擇旋轉(zhuǎn)軸線按住鼠標(biāo)拖到合適位置即可選擇旋轉(zhuǎn)軸線需要點(diǎn)擊Layflat保證模型的底部和打印平面很好的接觸Layflat的操作切片軟件的界面操作對(duì)模型進(jìn)行比例縮放Viewmode—Layers—鼠標(biāo)左鍵點(diǎn)擊滑塊滑動(dòng)觀察模型打印路徑比例縮放對(duì)模型進(jìn)行鏡像模型鏡像切片軟件的界面操作6線型顏色外壁材料內(nèi)壁材料1紅色代表外壁的材料。設(shè)置層厚為0.15mm，壁厚為0.4mm，填充設(shè)置為0，支撐類型全部為0。2綠色代表內(nèi)壁的材料。設(shè)置層厚為0.15mm，壁厚為0.8mm，填充設(shè)置為0，支撐類型全部為0。切片軟件的界面操作3黃色代表填充材料。設(shè)置層厚為0.15mm，壁厚為0.8mm，填充設(shè)置為頂層/底層厚度為0，填充密度為20%，支撐類型全部為0。4黃色還代表頂層和底層的材料。設(shè)置層厚為0.15mm，壁厚為0.8mm，填充設(shè)置為頂層/底層厚度為1.2mm，填充密度為20%，支撐類型全部為0。填充材料頂層和底層材料切片軟件的界面操作5深綠色代表支撐和基底的材料。設(shè)置層厚為0.15mm，壁厚為0.8mm，填充設(shè)置為頂層/底層厚度為1.2mm，填充密度為20%，支撐類型設(shè)置為延伸為無(wú)，沿邊設(shè)置為數(shù)量20圈。支撐和基底材料支撐延伸到平臺(tái)切片軟件的界面操作5如果上面的其他參數(shù)不變，將支撐類型設(shè)置為延伸到平臺(tái)，沿邊設(shè)置為0。對(duì)于倒錐形零件出現(xiàn)了大量的支撐材料，而對(duì)于方形零件則沒(méi)有任何支撐材料。因此需要根據(jù)零件的結(jié)構(gòu)形式進(jìn)行選擇其打印參數(shù)。支撐和基底材料支撐延伸到平臺(tái)思考題思考你熟悉切片軟件的安裝過(guò)程了嗎？安裝完切片軟件后，首次啟動(dòng)需要設(shè)置什么內(nèi)容？切片軟件中影響打印質(zhì)量的有哪些參數(shù)？切片軟件中填充率參數(shù)和打印效率的關(guān)系是什么？切片軟件中支撐的設(shè)置有哪幾種類型？文件模型在切片軟件中的放置位置不合適時(shí)需要對(duì)此進(jìn)行哪些操作？Cura軟件中線型顏色的意義是什么？本小節(jié)結(jié)束！授課教師：陳金英3D打印機(jī)組裝與調(diào)試3D打印的模式授課教師：陳金英3D打印機(jī)組裝與調(diào)試打印模式的種類拆分模型的打印模式打印模型的制作思考題010203043D打印機(jī)組裝與調(diào)試打印模式的種類填充實(shí)體的打印1最底層密封面的打印填充打印選擇支撐類型和粘附平臺(tái)的參數(shù)形式為無(wú)，填充密度為20%，打印時(shí)間為2小時(shí)19分鐘，材料消耗37克。打印圓柱填充實(shí)體模型底面，噴頭沿與Y坐標(biāo)成45°的方向打印如圖所示。打印圓柱填充實(shí)體模型主體，側(cè)表面為兩層密封層，內(nèi)部為填充網(wǎng)格。打印模式的種類封頂打印打印圓柱填充實(shí)體模型頂面，噴頭沿與Y坐標(biāo)成45°的方向打印三層模型表面密封層。填充實(shí)體模型剛度較高，可用于裝配檢查、運(yùn)動(dòng)分析等。填充實(shí)體模型內(nèi)部填充網(wǎng)格的疏密程度可以指定，網(wǎng)格間隔越小，模型剛度越高，打印時(shí)間越長(zhǎng)。打印模式的種類空心殼體的打印模式2底層密封面的打印填充為0的打印打印圓柱空心殼體模型側(cè)表面為兩層密封層內(nèi)部為空心選擇支撐類型和粘附平臺(tái)的參數(shù)形式為無(wú)，填充密度為0，打印時(shí)間為1小時(shí)，材料消耗15克。由此可見(jiàn)比打印填充實(shí)體節(jié)省1個(gè)小時(shí)19分鐘，材料消耗節(jié)省了22克。打印圓柱空心殼體模型底面，噴頭沿與Y坐標(biāo)成45°的方向打印三層模型表面密封層。打印模式的種類打印圓柱空心殼體模型頂面，噴頭沿與Y坐標(biāo)成45°的方向打印四層，模型表面密封層。從打印預(yù)覽中看沒(méi)有任何問(wèn)題，但是由于模型內(nèi)部空心，頂面第一、二層密封層可能存在破損，需要后續(xù)打印的密封層將其覆蓋。為保證頂面完全密封，打印控制系統(tǒng)默認(rèn)將頂面增加一層密封層(即頂面為四層密封層)。模型表面密封層打印結(jié)束，待打印平板冷卻后，將打印平板連同打印模型從打印機(jī)取下；用小鏟先將空心殼體模型從基底鏟下，然后將基底從打印平板上鏟下。由于空心殼體圓柱剛度較低，底面和頂面與側(cè)面連接強(qiáng)度較差，打印時(shí)間適中，一般用于模型外觀評(píng)價(jià)。打印模式的種類單層面體的打印模式3底層的打印側(cè)表面的打印打印圓柱單層面體模型側(cè)表面，噴頭擠出的絲材并沿圓柱側(cè)表面輪廓移動(dòng)，打印一層側(cè)表面(側(cè)表面厚度約為0.4mm)，內(nèi)部空心，底部和頂部均開(kāi)口的薄環(huán)。除了填充實(shí)體和空心殼體打印模式外，打印機(jī)還可以打印單層面體。軟件中壁厚參數(shù)設(shè)置為噴嘴直徑大小0.4mm，底層和頂層厚度設(shè)置為0，在高度方向沿輪廓僅打印一層，與高度方向垂直的平面不打印。其打印時(shí)間為22分鐘，耗材為4克。打印模式的種類圓柱單層面體的打印完成打印圓柱單層面體打印結(jié)束，待打印平板冷卻后，將打印平板連同打印模型取下；用小鏟先將三維模型零件從基底鏟下，然后將基底從打印平板上鏟下。單層面體模型僅打印一層側(cè)表面層，速度更快，表面質(zhì)量?jī)?yōu)于填充實(shí)體和空心殼體，打印時(shí)間短，一般用于模型某些面的快速成形與外觀評(píng)價(jià)。模型由筆筒蓋和筆筒底座組成，于是把模型分別存為兩個(gè)STL文件，如圖所示。拆分模型的打印模式打印模型的拆分1筆筒模型筆筒底座筆筒蓋3D打印筆筒，其模型的直徑為120mm，高度為150mm。打印時(shí)可以將模型進(jìn)行拆分打印，分割成兩部分，然后再拼接成為一個(gè)整體。筆筒模型如圖所示。采用無(wú)基底打印模式時(shí)，需在打印平板上粘貼美紋紙或鋪一層打印膠水，以增加模型底部與打印平臺(tái)的附著力，防止模型在打印過(guò)程中會(huì)產(chǎn)生翹邊和變形。美紋紙膠帶是以美紋紙和壓敏膠水為主要原料，在美紋紙上涂覆壓敏膠粘劑，另一面涂以防粘材料而制成的卷狀膠粘帶，具有耐高溫、抗化學(xué)溶劑佳、高粘著力、柔軟服貼和再撕不留殘膠等特性。3D打印使用耐高溫美紋紙，耐熱溫度達(dá)120℃，膠帶表面具有較粗糙的紋理，有利于3D打印材料的吸附。美紋紙拆分模型的打印模式美紋紙和膠水2美紋紙的選擇與使用1拆分模型的打印模式一二美紋紙防止模型翹邊，打印中美紋紙粘在打印平臺(tái)上，增加了打印耗材與平臺(tái)之間的附著力，有效減少耗材在打印時(shí)出現(xiàn)的翹邊、變形等問(wèn)題。美紋紙可反復(fù)使用，直到破損或者明顯粘不住模型為止。保護(hù)打印平臺(tái)，同時(shí)防止噴嘴磨損，延長(zhǎng)使用壽命。粘貼美紋紙，確保打印平臺(tái)干燥和干凈，否則會(huì)影響到膠帶的粘和效果；依次平整的粘在打印板上，粘合良好無(wú)氣泡，否則會(huì)影響模型的成型效果。粘貼美紋紙拆分模型的打印模式3D打印機(jī)專用膠水2防翹邊膠水及滾刷3D打印機(jī)專用防翹邊膠水，為白色膠狀液體，適用于PLA等打印材料。具有耐高溫，環(huán)保無(wú)毒，提高成型率，解決FDM工藝的翹邊問(wèn)題。使用前確保加熱平臺(tái)干凈光滑，將膠水均勻的涂上即可，可多次打印，打印結(jié)束后，容易取下模型。熱床上面的膠可用清水擦洗干凈，具有易清洗的特點(diǎn)。為獲得高質(zhì)量的模型底部平面，選用打印機(jī)的無(wú)基底打印模式，即在打印模型前將不會(huì)產(chǎn)生基底。采用PLA打印材料對(duì)筆筒部件分別進(jìn)行打印，打印溫度約為210°C。對(duì)于不同的放置會(huì)產(chǎn)生不同的打印效果，讓筆筒的上表面在下，由于下表面是平的，沒(méi)有任何懸空的部分，不需要增加支撐設(shè)置。打印時(shí)間為3小時(shí)34分鐘，材料消耗為37g。拆分模型的打印模式模型的打印3筆筒底座的打印1底座的打印2筆筒底座的打印筆筒蓋的放置與打印預(yù)覽拆分模型的打印模式不同放置與打印預(yù)覽如果讓筆筒的上表面在上，那么由于下面有懸空的部分，就需要增加支撐設(shè)置，于是打印的時(shí)間就會(huì)增加，共計(jì)耗時(shí)為3小時(shí)59分鐘，材料消耗為41g。打印模型的制作遵循支撐臨界角原則1打印40度的模型支撐的臨界角設(shè)置，在支撐類型后面的省略號(hào)的圖標(biāo)中。如果設(shè)置了支撐臨界角為45度，打印的模型超過(guò)45度的部分，都需要額外的支撐材料。打印40度模型和50度模型的數(shù)據(jù)對(duì)比，你發(fā)現(xiàn)了什么？打印50度的模型打印模型的制作模型的三種打印角度對(duì)比，對(duì)打印材料的影響，如圖所示。若角度太大，則打印的材料會(huì)自行墜落，所以根據(jù)模型的角度來(lái)判斷是否加支撐。三種打印角度的對(duì)比打印模型的制作減少支撐材料2模型支撐在設(shè)計(jì)模型時(shí)盡量避免使用支撐材料；雖然支撐材料可以去除但是會(huì)在模型上留下一些印記，而且去除過(guò)程非常耗時(shí)。為突出的部位自行設(shè)計(jì)支撐物或連結(jié)物等，減少加支撐的幾率，就省去了加支撐、去支撐、打磨支撐部位的麻煩。模型底部和平臺(tái)接觸面積增大可以有效減少翹邊。在設(shè)計(jì)模型時(shí)可以考慮自己設(shè)計(jì)打印的底座，建議不要使用內(nèi)建的打印底座，會(huì)非常耗時(shí)，降低打印速度和打印效率，且內(nèi)建的打印底座可能會(huì)難以去除并且損壞模型的底部。如圖示，圓盤狀或圓錐狀的底座，增加抓地力。打印模型的制作設(shè)計(jì)模型底座3設(shè)計(jì)模型底座打印模型的制作調(diào)整打印方向以求最佳精度4保證最佳精度在打印模型時(shí)，要注意調(diào)整打印方向以求最佳精度，以最佳分辨率方向作為模型的打印方向。如果有需要，可以將模型切成好幾個(gè)區(qū)塊來(lái)打印，然后再重新組裝。對(duì)于使用熔融沉積技術(shù)的打印機(jī)來(lái)說(shuō)，只能控制Z軸方向的精度，因?yàn)閄Y軸的精度已經(jīng)被線寬決定了。如模型有精細(xì)設(shè)計(jì)，需要確認(rèn)模型的打印方向是否能打印出精細(xì)特征。所以設(shè)計(jì)模型時(shí)，細(xì)節(jié)部位也最好放在豎著打印的位置。實(shí)在不行，可以將模型切割開(kāi)來(lái)打印，然后再重新組裝。打印模型的制作調(diào)整打印方向以承受壓力5承受壓力根據(jù)壓力來(lái)源調(diào)整打印的方向，當(dāng)受力施加在模型上時(shí)，保持模型不會(huì)毀壞，確保打印方向以減少應(yīng)力集中在部分區(qū)域，可以調(diào)整打印的方向讓打印線垂直于應(yīng)力施加處。同樣的原理可以運(yùn)用在打印大型模型的ABS樹(shù)脂上，在打印的過(guò)程中，大型模型