25、3D打印过程中循环温度曲线的影响

3D打印过程中循环温度曲线的影响

在3D打印领域，热传递以及温度变化对最终打印部件的质量有着至关重要的影响。本文将深入探讨3D打印过程中温度曲线的相关内容，包括温度监测技术、热模型等方面。

热传递与温度变化的重要性

3D打印是一个非等温过程，热传递尤其是热源在其中起着关键作用。诸如液化器温度、平台温度和打印速度等工艺变量，会直接影响细丝在沉积和固化过程中的粘度。由于粘度是一个与温度相关的参数，因此研究沉积层的热传递和温度变化十分必要。同时，评估界面处的温度变化也至关重要，因为层间的粘附是一个热驱动的过程。

从早期开始，研究人员就致力于研究FFF 3D打印部件中的热传递。他们开展了大量的实验和分析工作，以更好地理解温度变化的重要性。开源软件和硬件的出现，以及Stratasys FDM™专利的到期，推动了3D打印技术的快速发展，涵盖了打印机设计改进、打印质量提升、材料兼容性扩展等多个方面。

温度监测技术

在3D打印过程中，温度测量尤其是过程中的监测至关重要。为了全面了解温度变化，监测技术可分为全局监测和局部监测。
- 全局监测 ：指记录沉积层外表面的温度，能提供打印过程中温度分布和行为的整体视角，有助于识别宏观趋势和模式，评估不同打印参数或环境条件对打印对象整体温度的影响。常见的全局监测技术是使用红外（IR）相机。
- Seppala和Migler的研究 ：使用IR相机测量细丝在不同打印条件下的空间和时间温度分布，估计了细丝沉积过程中的下层加热情况，并研究了焊接形成过程。他们发现焊接时间的增加会导致焊接强度增加，但IR热成像技术的记录机制与焊接强