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FDM式3D打印機(jī)使用的是熱融性材料。那么對(duì)于溫度的控制就有要求。一般,加工平臺(tái)和材料噴嘴這兩個(gè)地方都需要由加熱電阻和溫度傳感器來控制溫度。一般采用PID控制算法來獲取更好的溫度控制性能。部分的3D打印機(jī)制造商還允許你通過軟件來修改溫度控制的PID參數(shù)。增加P參數(shù)來獲得更短的加熱時(shí)間,但是卻增加了溫度調(diào)節(jié)的超調(diào)量;提高I參數(shù)來消除穩(wěn)態(tài)誤差,增加穩(wěn)定度;增加D參數(shù)來減少超調(diào)量,但是也同時(shí)減低了穩(wěn)定度。關(guān)于PID算法,這里就不詳細(xì)介紹了。下面重點(diǎn)介紹溫度控制對(duì)3D打印機(jī)工作的影響。
噴嘴的溫度控制是以融化材料為目的的。這里的溫度不能低,低溫會(huì)使材料不能完全融化,噴出受到阻礙,從而影響機(jī)器壽命。過高的溫度會(huì)使材料融解噴出后仍然具有較大的流動(dòng)性,從而在噴出后無法定型。合適的溫度是根據(jù)材料而定的,比如一般PLA材料的最佳溫度就在190攝氏度左右。位于加熱平臺(tái)的加熱控制器也十分重要。有些材料在被噴出后,由于極速冷卻,發(fā)生熱脹冷縮的效應(yīng)。尤其是在鋪平臺(tái)邊沿的部分最明顯,這些位置的材料會(huì)應(yīng)為熱脹冷縮的效應(yīng)而向上卷起來。發(fā)生卷邊的現(xiàn)象。為了應(yīng)對(duì)卷邊,工程師們用了3種方法來應(yīng)對(duì)它。其中一種,就是對(duì)平臺(tái)進(jìn)行溫度控制(剩余兩種后面再一一介紹)。讓材料在噴出來后不立刻冷卻,這樣就可以減緩卷邊現(xiàn)象。
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