CN106032064B - 一种基于fdm技术的3d打印后处理工艺 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种基于FDM技术的3D打印后处理工艺，其包括对三维数字模型进行前处理、对3D打印机的打印平台进行改造、数控机床的二级加工和其他后处理工艺。所述三维数字模型进行前处理，是对精度要求较高的部位进行尺寸提前补偿，即尺寸上增加余量；所述对3D打印机进行改造，是在打印平台上增加一块刻有标准刻度并可以拆卸的基板，将3D打印的零件打印在基板上；所述数控机床的二级加工，是在打印完成后，将基板和零件一起固定在数控机床上，对需要高精度的地方进行二次加工，基板的作用是固定和定位，保证加工精度；所述的其他后处理工艺，是把这种方法用在后期的数控打磨、抛光、喷漆等各种数字化后处理手段。
Description
技术领域
本发明涉及一种3D打印后处理工艺技术，具体地说是涉及一种基于FDM 技术的3D打印后处理工艺。
背景技术
3D打印属于快速成形技术的一种，它是以一种数字模型文件为基础，运用金属或塑料等可粘合材料，通过逐层堆叠累积的方式来构造物体的技术。目前，在现有技术中，常用的成熟快速成型工艺有立体平版印刷(SLA)、选择性激光烧结(SLS)、熔融沉积造型(FDM)、数字光处理(DLP)和熔丝制造(FFF) 等，SLA、SLS制作的快速原型虽然具有较好的精度和表面粗糙度，但强度较低，机器和材料的价格均高。因此对于质量要求高的产品零件，常常采用二次复模方法。FDM因其成本低、强度较好、无毒气和无化学污染而被广泛采用。FDM采用计算机控制喷头做水平运动，将加热的热塑性材料从喷头里挤出来，在温度低于材料熔点的成型室工作台上，迅速形成一层薄片轮廓截面，然后工作台下降一定高度(即层厚)，喷头继续挤出热塑性材料，这样逐层堆积，最终堆积成三维产品零件。但从FDM成型工艺过程来看，目前成型件存在以下几方面的误差：1、 CAD模型离散化过程中的两重精度损失。2、成型堆积过程中的制造误差。3、成型设备系统的误差。4、Z轴的运动定位精度和重复定位精度等。因此，很有必要提高FDM技术的加工精度。
发明内容
本发明为了克服现有技术存在的不足，提供一种基于FDM技术的3D打印后处理工艺。本发明是通过以下技术方案实现的：一种基于FDM技术的3D打印后处理工艺，其包括对三维数字模型进行前处理、对3D打印机的打印平台进行改造、数控机床的二级加工和其他后处理工艺。所述三维数字模型进行前处理，是对精度要求较高的部位进行尺寸提前补偿，即尺寸上增加余量；所述对3D打印机的打印平台进行改造，是在打印平台上增加一块刻有标准刻度并可以拆卸的基板，将3D打印的零件打印在基板上；所述数控机床的二级加工，是在打印完成后，将基板和零件一起固定在数控机床上，对需要高精度的地方进行二次加工，基板的作用是固定和定位，保证加工精度；所述的其他后处理工艺，是把这种方法用在后期的数控打磨，抛光，喷漆等各种数字化后处理手段。
本发明的有益效果是：本发明提高FDM技术的加工精度，提供一种低成本，拥有良好工程特性，又能满足工业和科研需求的3D打印技术，使得3D打印更容易普及，更容易得到广泛的应用。
附图说明
图1是本发明一种基于FDM技术的3D打印后处理工艺结构框图。
图2是本发明的基板示意图。
具体实施方式
以下结合附图对本发明作详细描述。
如图1所示，一种基于FDM技术的3D打印后处理工艺，其包括对三维数字模型进行前处理、对3D打印机的打印平台进行改造、数控机床的二次加工和其他后处理工艺。
所述三维数字模型进行前处理，是对二次加工的部位进行尺寸提前补偿，即尺寸上增加余量。由于FDM技术制作的零件，绝大多数情况下并非100％填充，因此为了确保二次加工后的配合面依然具有足够的强度和厚度，增加余量的大小应该考虑零件的壁厚。
所述对3D打印机进行改造，是在打印平台上增加一块刻有标准刻度并可以拆卸的基板(如图2)，将3D打印的零件打印在基板上。打印前，将基板固定在 3D打印机的平台上，并利用定位边线定位；打印后，将基板和零件一起移至数控机床上，同样利用定位边线定位，可以确保3D打印机和数控机床具有相同的尺寸基准。
所述数控机床的二级加工，是在打印完成后，将基板和零件一起固定在数控机床上，对需要高精度的地方进行二次加工。数控机床的基准坐标起点设置为两条定位边线的交点，保证3D打印机和数控机床在同一坐标系下加工零件。
所述的其他后处理工艺，是把这种方法用在后期的数控打磨，抛光，喷漆等各种数字化后处理手段。
基板的作用是固定和定位，确保各种数字加工手段均在同一坐标系下，拥有相同的坐标起点，由此保证加工精度。
为了在进行二次加工时，零件与基板的粘贴牢固，前期需要对数字模型的进行处理，增加3D打印机设置中raft和Z轴压力。同时基板上也刻有纹络，从软件和硬件上同时增加粘贴力，确保在二次加工时，零件不会从基板上脱落。
最后应当说明的是，以上内容仅用以说明本发明的技术方案，而非对本发明保护范围的限制，本领域的普通技术人员对本发明的技术方案进行的简单修改或者等同替换，均不脱离本发明技术方案的实质和范围。
Claims (1)
1.一种基于FDM技术的3D打印后处理方法，其特征在于：所述基于FDM技术的3D打印后处理方法包括对三维数字模型进行前处理、对3D打印机的打印平台进行改造、数控机床的二级加工和其他后处理工艺，所述三维数字模型进行前处理，是对精度要求较高的部位进行尺寸提前补偿，即尺寸上增加余量；所述对3D打印机的打印平台进行改造，是在打印平台上增加一块刻有标准刻度并可以拆卸的基板，将3D打印的零件打印在基板上；所述数控机床的二级加工，是在打印完成后，将基板和零件一起固定在数控机床上，对需要高精度的地方进行二次加工，基板的作用是固定和定位，保证加工精度；所述的其他后处理工艺，是用在3D打印后处理方法后期的数控打磨，抛光，喷漆各种数字化后处理手段。
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