我們對打印后的方塊件進行微觀放大分析,沿著厚度方向截面拍攝了如圖的打印試樣表面微觀圖。在3D打印過程中,經(jīng)過噴嘴熔融后的耗材待出絲穩(wěn)定后,就會隨預設打印路徑的走向逐層堆疊。由于填充的輪廓線與實際的輪廓線有一定的誤差,尤其是對PEEK這種高黏度的材料出絲更細,因而在堆疊的過程中會產(chǎn)生間隙,這反映在單層上面就是熔絲之間的距離排布。熔絲之間的間隙和熔絲的寬度很好的表示了排布的規(guī)律,根據(jù)具體的數(shù)值我們可以分析出孔隙的狀態(tài)。PEEK打印試樣上表面放大的微觀圖是基于不同打印溫度下的狀態(tài),而不同層厚下的微觀圖沒有給出??梢钥吹矫恳粚拥娜劢z之間會形成明顯的界面,亮色的地方是填充的絲料,暗色的地方是未填充部分,通過紅色線的界面區(qū)分,可以讀取出絲寬長度和絲間隙距離。
主要介紹了PEEK內(nèi)填充的打印工藝探索,利用之前搭建的聚醚醚酮3D打印機平臺,采用熔融沉積方案打印試驗樣條,研究了擠出溫度、打印層厚、進料速度對打印產(chǎn)品內(nèi)填充率的影響。發(fā)現(xiàn)了3D打印機進料“打滑”現(xiàn)象,并得出最佳的進料速度。研究結(jié)果如下:
PEEK打印機中應避免“打滑”現(xiàn)象的產(chǎn)生,隨著電機轉(zhuǎn)速的增加,實際流量與理論流量的差異增加,因而需要將進料電機速度控制在低轉(zhuǎn)速區(qū),提高絲料利用率。
PEEK打印中會出現(xiàn)首層脫落、翹曲、層間分離、結(jié)晶度差等缺陷形式,這主要是與環(huán)境溫度和噴嘴距離有關(guān),打印中需要避免缺陷的產(chǎn)生。