任何不成熟的研究都會(huì )存在問(wèn)題，3D打印技術(shù)也不例外，研究人員對金屬3D打印部件中造成結構缺陷（氣孔）和其他缺陷的原因進(jìn)行了很多研究，使用其他種類(lèi)材料制成的3D打印部件也會(huì )遇到問(wèn)題。

3D打印的迅速發(fā)(fā)展帶動(dòng)了各個(gè)相關(guān)產(chǎn)業(yè)(yè)的快速發(fā)(fā)展，打印質(zhì)量的良莠不齊也因此成為了一個(gè)亟待解決的問(wèn)題，相關(guān)產(chǎn)業(yè)(yè)的研究人員急需找到一種方法來(lái)保證打印件的質(zhì)量統(tǒng)一。

針對不同形狀的物體的3D打印質(zhì)量的功能評估

俄羅斯科學(xué)院'NDZelinsky有機化學(xué)研究所正在努力消除使用3D打印創(chuàng )(chuàng)建的PLA物體的孔隙率，并評估3D打印物體的質(zhì)量，研究人員學(xué)習了一些關(guān)于3D打印過(guò)程中能產(chǎn)生問(wèn)題的對象。

3D打印繼續(xù)快速發(fā)(fā)展，用于各種行業(yè)(yè)的3D打印件和零件的材料也一樣?；跀D壓的3D打印技術(shù)（如熔融沉積造型（FDM））是最流行的方法之一，但為了保持這些3D打印部件的質(zhì)量保持一致，我們必須找到一種方法來(lái)減少高孔隙率和不良密封屬性。

3D打印件對于液體和氣體的有效密封是其設計能夠用于研究、工業(yè)(yè)和各類(lèi)實(shí)際應用的裝置的必要要求。對此，研究人員共同發(fā)(fā)表了論文，題為”Improvementofqualityof3Dprintedobjectsbyeliminationofmicroscopicstructuraldefectsinfuseddepositionmodeling”（通過(guò)消除熔融沉積中的微觀(guān)結構缺陷來(lái)提高3D打印物體的質(zhì)量），該論文對團隊的最新研究成果做了解釋。

3D打印形狀的質(zhì)量評估

論文介紹了一種評估3D打印對象質(zhì)量的簡(jiǎn)單而有效的方法，內容是：“融合沉積建模（FDM）的增材制造目前針對廣泛的研究和商業(yè)(yè)應用進(jìn)行了優(yōu)(yōu)化。FDM創(chuàng )(chuàng)造的產(chǎn)品的主要缺點(diǎn)是它們的質(zhì)量低劣和結構缺陷（孔隙度），這在使用它們進(jìn)行功能原型設計和直接數字化制造旨在與氣體和液體接觸的物體時(shí)造成障礙。

使用這種方法顯示印刷物體的壁面滲透性取決于其幾何形狀，并且在以下系列中逐漸減?。簣A柱體>立方體>金字塔>球體>圓錐體。發(fā)(fā)現細絲進(jìn)料速率，壁幾何形狀和G代碼定義的壁結構是影響3D打印產(chǎn)品質(zhì)量的主要參數。這些參數的優(yōu)(yōu)化導致質(zhì)量的整體提高和密封性能的改善。已經(jīng)證明，使用常規(guī)打印機和標準燈絲可以實(shí)現高質(zhì)量的3D打印物體?！?/span>

（A）圓柱體，（B）圓錐體，（C）球體，（D）加入的圓柱體/圓錐體

（E）金字塔，（F）立方體。

研究人員使用的是桌面型的PicasoDesignerPRO2503D打印機，利用PLA材料以各種形狀（如球形，金字塔形，圓柱形和圓錐形）3D打印物體，然后分析物體。他們開(kāi)發(fā)(fā)了一個(gè)實(shí)驗來(lái)評估3D打印產(chǎn)品的質(zhì)量，這些產(chǎn)品從一個(gè)柔性管道連接到一個(gè)空氣壓縮機開(kāi)始。

然后將物體放入透明的充滿(mǎn)水的玻璃容器內，然后通過(guò)管道施加低內部氣體壓力。這導致氣泡從物體的毛孔中散發(fā)(fā)出來(lái)，然后滲透到它的墻壁上。

孔的直徑越大，通過(guò)這個(gè)孔的氣泡形成越強烈。印刷部件表面氣泡的數量密度對應于壁內通道的密度，氣泡流動(dòng)的強度和密度分別對應于孔隙的線(xiàn)性尺寸和密度。

這種方法可以用在所有物體上，不管形狀如何，3D打印物體的透氣性非常依賴(lài)于它的幾何形狀，甚至比擠出溫度或使用的聚合物的類(lèi)型還要多。

印刷不同壁厚的圓柱形管

目前研究表明，即使使用便宜的個(gè)人3D打印機，3D打印也適用于生產(chǎn)具有良好密封性能的完整和功能一致的產(chǎn)品。當然，通過(guò)3D打印制造的每個(gè)特定案例都可能需要單獨優(yōu)(yōu)化參數，特別是在更改3D打印機或燈絲材料的模型時(shí)。產(chǎn)品性能可能受到供料器結構，有無(wú)封閉殼體，工作平臺加熱模式，擠出機冷卻系統(tǒng)等的影響。盡管如此，通過(guò)適當優(yōu)(yōu)化印刷條件，商用臺式3D打印機可適用于為各種應用生產(chǎn)密封容器。建議的質(zhì)量評估程序允許通過(guò)消除結構缺陷逐漸提高3D打印物品的質(zhì)量。

來(lái)源：中國3D打印網(wǎng)