集中展示了流变参数对于实际打印的影响。首先选择对比的两个样品分别是二氧化硅(R202)添加量为8wt%和10wt%的环氧树脂;二者的储能模量分别是103Pa和104Pa量级,相差一个数量级;剪切屈服应力分别是60Pa和200Pa,相差两倍以上。
通过挤出丝竖直方向叠加来考察它们实际保持形状的能力。设计打印所应该达到的截面几何形状。可以看到,前者的截面形状上窄下宽,与设计形状偏差较大,可以推测到,在打印过程中,己经铺设于底部的材料无法承受铺设于其上的材料重力作用,发生了较大的变形;而后者的截面与黄色框线较为吻合,打印效果出色。这里,越高的储能模量和剪切屈服应力,其形状保持得越好。但是形状保持满足要求即可,如果储能模量以及屈服应力过高,一个会造成挤出困难。
环氧树脂与树枝结合工艺品
另外还会出现热塑性材料打印的问题,线材铺设之后彼此之间不能很好的融合,形成规则的空隙,固化以后就成为内部的缺陷,显然这会影响最终打印件的力学性能。在我们的反复试验中(适用于当前所用型号的3D打印机),在选用0.4mm直径的打印头的前提下,最佳的流变参数为储能模量104Pa、剪切屈服应力200Pa,挤出丝直径调整到0.5mm,可以获得较好的打印效果。该参数的打印墨水所打印的样件,与设计模型几何尺寸吻合度较高。
环氧树脂工艺品