挤出的TPU耗材主要用于3D打印成型,因此不同挤出状态下材料的可打印性能也要做比较。之前对于耗材表面质量进行了宏观和微观的观察,发现了适宜的温度加工区间。此次选择了力学性能作为耗材的可打印性指标,即对3D打印的拉伸试样进行拉伸试验,从打印的质量和力学性能方面来选择最终用于3D打印的耗材种类。
本次实验按照橡胶拉伸标准GBT528-2009进行,每种温度状态下选择5个试样,5种状态一共25个样本,待拉伸结束后取平均值处理。由于TPU的模量和硬度较低,在进料时容易受到末端阻力的影响而造成绕丝堵头,因此在打印时应注意慢速高温打印,将打印喷嘴温度设置为235°C,比常规的PLA打印要高20-30°C;打印速度设置为30-40mm/s,空走速度可以高点,设置为90mm/s。同时,为了最大程度获取高质量的打印效果,填充率设置为100%,边缘外壳数量设置为1层,每一层层高设置为0.2mm。虽然设置的填充率为100%,但实际还远达不到,主要是因为TPU打印的丝料较细,层层堆叠之间有较大间隙,这极大影响了拉伸强度。因而除了填充密度之外,边缘数量设置为2层,同时将主要打印角度设置为45°,这样增加了轴向拉伸的强度。
主要进行了对柔性耗材的加工工艺进行了初步探讨,以TPU为加工对象,分析工艺条件对挤出质量的影响,综合得出适宜的加工工艺条件,将挤出温度确定在180-185之间。本次挤出的TPU耗材主要应用于柔性3D打印中,因此成型质量好坏一定程度决定了打印效果。具体研究过程如下:
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