26、3D打印：温度监测与参数优化全解析

3D打印：温度监测与参数优化全解析

1. 3D打印中温度监测的重要性

3D打印技术，尤其是熔融长丝制造（FFF）工艺，在制造复杂几何形状的聚合物及聚合物基复合材料方面具有显著优势。由于该过程存在多个热源和多种热传递机制，它本质上是一个热驱动过程。因此，热传递在确定沉积层的温度历史中起着关键作用。

在FFF工艺中，对温度分布进行实时监测至关重要。通过监测温度，我们能更好地理解沉积过程中温度的变化情况，这有助于进一步开展优化研究，以及预测层间结合和粘附性能。

2. 全局与局部温度监测方法对比

在FFF工艺中，有全局和局部两种温度监测方法，它们各有优缺点。
|监测方法|优点|局限性|
| ---- | ---- | ---- |
|全局监测（如红外相机）|能够记录复杂几何形状中的温度|在扫描复杂几何形状时，扫描质量可能有限，且会高估峰值温度|
|局部监测（如热电偶）|可提供相邻长丝界面的温度分布，峰值温度对应界面温度；有助于预测粘附和层间结合；对研究流变特性有用，因为粘度与温度相关，界面处的材料流动在这方面起着重要作用|只能固定在几何形状上有限的点|

为了对这些实时监测方法进行全面比较，有研究人员同时使用小型K型热电偶和红外相机，在不中断长丝沉积过程的情况下记录温度分布。

3. FFF工艺的控制因素

FFF工艺是一个复杂的过程，零件的质量和机械性能受到众多工艺参数的影响。这些参数可分为以下六类：
- 3D模型 ：包括几何形状、STL文件、密度、XYZ校准等。
- 材料