判斷3d打印耗材的質(zhì)量好壞,需要從物理特性、打印適配性、外觀細(xì)節(jié)等多維度綜合評(píng)估,核心目標(biāo)是避免因耗材問(wèn)題導(dǎo)致的打印失?。ㄈ缍骂^、層間開(kāi)裂、模型變形)同時(shí)保證成品的強(qiáng)度、精度和穩(wěn)定性。
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一、基礎(chǔ)外觀:直觀排查明顯缺陷
外觀是判斷耗材質(zhì)量的 “第一關(guān)”,優(yōu)質(zhì)耗材的生產(chǎn)工藝更嚴(yán)謹(jǐn),外觀一致性強(qiáng),無(wú)明顯瑕疵:
直徑均勻度(核心指標(biāo))
耗材直徑偏差是導(dǎo)致堵頭、出料不均的主要原因之一(尤其 FDM 打印機(jī),常用 1.75mm/3.0mm 規(guī)格)。
工具:用數(shù)顯游標(biāo)卡尺在耗材不同位置(間隔 10-20cm)測(cè)量 3-5 次,優(yōu)良耗材的直徑偏差應(yīng)≤±0.03mm(如 1.75mm 耗材實(shí)測(cè)在 1.72-1.78mm 內(nèi));
避坑:若測(cè)量發(fā)現(xiàn)偏差超過(guò) ±0.05mm,或同一卷耗材粗細(xì)波動(dòng)大,打印時(shí)易出現(xiàn) “出料忽多忽少”,導(dǎo)致層紋不均、模型尺寸偏差。
表面狀態(tài)
優(yōu)質(zhì)耗材:表面光滑、無(wú)毛刺、無(wú)劃痕,無(wú)明顯 “氣泡”“雜質(zhì)顆?!保ㄓ绕渫该?/ 淺色耗材),無(wú) “拉絲”“粘連”(部分柔性耗材需輕微防粘處理,但不應(yīng)結(jié)塊);
劣質(zhì)耗材:表面粗糙、有白色粉末(可能是原料雜質(zhì)或防靜電劑過(guò)量),或存在細(xì)小氣泡(打印時(shí)氣泡受熱膨脹,會(huì)在模型表面留下孔洞)。
顏色與光澤
同批次耗材顏色應(yīng)均勻一致,無(wú) “深淺色差”“局部發(fā)黃”(PLA 發(fā)黃可能是原料老化或生產(chǎn)時(shí)溫度過(guò)高);
光澤度符合材質(zhì)特性(如啞光 PLA 應(yīng)均勻無(wú)亮斑,高光 PETG 應(yīng)無(wú)霧面雜質(zhì)),避免出現(xiàn) “色斑”“色點(diǎn)”(多為色母?;旌喜痪?。
二、物理特性:測(cè)試核心性能(強(qiáng)度、韌性、穩(wěn)定性)
耗材的物理性能直接決定打印成品的實(shí)用性,需重點(diǎn)測(cè)試熔點(diǎn)穩(wěn)定性、層間附著力、抗拉伸 / 抗沖擊性:
1. 熔點(diǎn)與熱穩(wěn)定性(針對(duì)熱塑性耗材,如 PLA、ABS、PETG)
不同材質(zhì)有固定的 “較佳打印溫度范圍”,優(yōu)質(zhì)耗材的熔點(diǎn)更集中,熱分解溫度更高,不易因溫度波動(dòng)出現(xiàn)問(wèn)題:
測(cè)試方法:用打印機(jī) “單絲出料” 功能,在材質(zhì)推薦溫度下限、中間值、上限分別擠出 10cm 耗材,觀察出料狀態(tài):
優(yōu)質(zhì):出料均勻、絲體光滑,無(wú) “碳化發(fā)黑”(如 ABS 超過(guò) 260℃易碳化)、無(wú) “氣泡爆鳴”(原料含水分或雜質(zhì));
劣質(zhì):溫度稍高即發(fā)黑,或溫度正常卻出料 “斷斷續(xù)續(xù)”(可能是原料純度低,含低熔點(diǎn)雜質(zhì))。
2. 層間附著力(決定模型強(qiáng)度的關(guān)鍵)
層間附著力差的耗材,打印的模型易 “分層開(kāi)裂”(尤其受力部件,如支架、齒輪):
測(cè)試方法:打印一個(gè)標(biāo)準(zhǔn) “拉伸測(cè)試樣件”(如 ASTM D638 標(biāo)準(zhǔn)樣條),或簡(jiǎn)單打印一個(gè) 10cm×2cm×2cm 的長(zhǎng)方體,冷卻后用手沿層紋方向掰扯:
優(yōu)質(zhì):需用力才能掰斷,斷裂面有 “纖維狀拉絲”(說(shuō)明層間融合充分);
劣質(zhì):輕輕一掰就分層,斷裂面光滑(層間幾乎無(wú)融合)。
3. 抗變形性(針對(duì)高溫環(huán)境或大尺寸模型)
部分耗材(如 ABS、尼龍)易因 “熱收縮率高” 導(dǎo)致模型翹邊、變形,優(yōu)質(zhì)耗材的收縮率更穩(wěn)定:
測(cè)試方法:打印一個(gè) “大平面模型”(如 10cm×10cm×0.5cm 的薄片),冷卻后用直尺測(cè)量實(shí)際尺寸與設(shè)計(jì)尺寸的偏差:
優(yōu)質(zhì):PLA 偏差≤0.3%,ABS/PETG 偏差≤0.5%,且無(wú)明顯翹邊(邊緣與打印平臺(tái)貼合緊密);
劣質(zhì):偏差超過(guò) 1%,或邊緣嚴(yán)重上翹(需頻繁調(diào)整加熱床溫度、加貼美紋紙,仍難以改善)。
三、打印適配性:減少 “隱性故障”
優(yōu)質(zhì)耗材應(yīng)與打印機(jī)兼容性強(qiáng),打印過(guò)程中不易出現(xiàn) “堵頭、拉絲、漏料” 等隱性問(wèn)題,重點(diǎn)關(guān)注以下 2 點(diǎn):
吸濕性(尤其 hygroscopic 耗材)
尼龍、PETG、TPU 等耗材易吸收空氣中的水分,打印時(shí)水分受熱變成蒸汽,會(huì)導(dǎo)致 “氣泡、爆鳴、堵頭”:
判斷方法:取一段耗材,用手揉搓或彎折,若表面出現(xiàn) “白色霧狀”(水分凝結(jié)),或打印時(shí)噴頭有 “滋滋” 聲、出料帶氣泡,說(shuō)明耗材吸潮嚴(yán)重(優(yōu)質(zhì)耗材出廠時(shí)會(huì)用真空包裝 + 干燥劑,開(kāi)封后若妥善儲(chǔ)存,吸潮速度慢);
注意:PLA 吸濕性較弱,但長(zhǎng)期暴露在潮濕環(huán)境中也會(huì)變質(zhì),優(yōu)質(zhì) PLA 開(kāi)封后 1 個(gè)月內(nèi)打印,仍能保持良好狀態(tài)。
線軸與纏繞工藝
線軸的纏繞方式會(huì)影響耗材 “送料順暢度”:
優(yōu)質(zhì):耗材纏繞緊密、無(wú) “打結(jié)”“重疊擠壓”,線軸邊緣有 “擋邊”(防止耗材滑落),線軸材質(zhì)堅(jiān)硬(不易變形,避免送料時(shí)卡頓);
劣質(zhì):纏繞松散,部分段落 “擰成麻花”,或線軸單薄易裂,打印時(shí)耗材易從線軸上脫落,導(dǎo)致送料中斷。