[发明专利]一种高密度ABS材料FDM成型工艺

说明书

本发明公开了一种高密度ABS材料FDM成型工艺，包括(1)将ABS线材放置于普通鼓风干燥箱进行烘干；(2)将FDM打印系统的成型室和打印平台进行加热；(3)将烘干后的ABS线材放入FDM打印系统的材料箱进一步进行干燥；(4)根据底面的二维图形平铺打印第一层图形，沿图形周轮廓打印裙边；(5)控制FDM打印系统的喷嘴温度，按照平铺层+波浪层的正交铺层方式进行铺层打印成型，得到最终的ABS样件。本发明制成的样件的力学性能佳，产品密度高，质量好。

技术领域

本发明涉及FDM打印技术领域，特别涉及一种高密度ABS材料FDM成型工艺。

背景技术

增材制造技术主要是以计算机辅助设计、材料加工与成型技术以及数字模型为基础，通过编程和数控系统把专用的打印材料，如金属材料，陶瓷材料，无机材料等，通过挤压，烧结，熔融，固化，喷射等各种方式逐层堆积而成，制造出具有实体的新型制造技术。

熔融沉积成型(FDM)是最普及工艺最简单的3D打印技术，它的工作原理是将加工成丝状的热熔性材料(ABS、PLA、蜡等)，经过送丝机构输送到热熔打印喷头，丝或线状塑性材料在喷嘴内被加热至熔融状态，在计算机控制下喷头沿零件层片形状轮廓和轨迹运动，将熔融的材料挤出，使其沉积在预期的位置后固化成型，与之前已经成型的层材料粘结，层层堆积最终形成产品模型。但是，FDM 3D打印成型技术目前大多用于桌面级应用，工业级的应用还不是很完善，主要存在表面质量不佳，精度不足，力学性能不理想，使得该技术在工业应用中受到限制。

ABS是指丙烯腈-丁二烯-苯乙烯共聚物，同其他材料的结合性好，易于表面印刷、涂层和镀层处理；热变形温度为93-118℃，制品经退火处理后还可提高10℃左右。ABS材料是工程塑料应用最广泛的材料之一，目前对于ABS材料的3D打印应用已经非常普遍，在工业制造方面的应用也是日益增多，但是目前3D打印技术中，ABS材料FDM 3D打印成型密度相对传统工艺制造的部件而言比较低，成型后的工件力学性能不佳而容易损坏，因此，它在FDM成型中实现高密度打印的应用是更多工程塑料FDM高密度成型在工业应用的示范，特别是更多高性能的工程塑料。

发明内容

本发明要解决的技术问题是提供一种高密度ABS材料FDM成型工艺以解决背景技术中提出的技术问题。

为了解决上述技术问题，本发明的技术方案为：

一种高密度ABS材料FDM成型工艺，包括如下步骤：

(1)将ABS线材放置于普通鼓风干燥箱进行烘干；

(2)将FDM打印系统的成型室和打印平台进行加热；

(3)将烘干后的ABS线材放入FDM打印系统的材料箱进一步进行干燥；

(4)根据底面的二维图形平铺打印第一层图形，沿图形周轮廓打印裙边；

(5)控制FDM打印系统的喷嘴温度，按照平铺层+波浪层的正交铺层方式进行铺层打印成型，得到最终的ABS样件。

优选的，所述鼓风干燥箱的烘干温度为60～90℃，烘干时间为4～8小时。

优选的，所述成型室的加热温度为75～100℃，所述打印平台的加热温度为65～85℃。

优选的，所述材料箱为密封式材料箱并与成型室相通，所述材料箱的干燥温度为75～100℃，烘干方式为持续烘干。

优选的，沿图形周轮廓平行方向打印的裙边与图形周轮廓重叠，重叠率为5～50％，所述裙边宽度为3～10圈线宽。

优选的，所述裙边与图形周轮廓重叠率随着模型尺寸增大而增加。

优选的，在所述步骤五中，所述平铺层+波浪层铺层为一层平铺和一层波浪层反复叠加；层与层间铺线方向为正交关系；单线与单线之间的铺线方式为重叠铺线，重叠率为5～30％。