Richard Horne3D Printing Industry3DPI)的邀請,針對一家新製造商Spectrum filament所生產的線材進行測試,為了方便說明,下文皆以第一人稱的口吻說明。

位於英國的Spectrum filament是一家3D列印業的線材製造商,目前的產品為PLA線材,線徑為1.75 mm3 mm

線材以硬紙板箱包裝,沒有透明塑膠袋及乾燥劑,因為硬紙板具有吸濕性,其會吸收空氣中的水分,所以通常不會有問題。

1-硬紙板箱包裝  

線材本身是捲繞在硬紙板及金屬中心捲軸上,類似電纜的捲繞方式。

2-捲繞方式  

捲軸上有某些標記是比較好的做法,例如標示品名及顏色的標籤在下次訂購時有助於確認品項,因為沒有標記,所以我花了一些時間核對該公司的網頁資料,並且不確定以下我所用的名稱是對的。該捲軸還有一個問題,它的金屬接縫處會對捲軸支架造成影響,在列印的過程中,該捲軸在其與支架的接觸點不斷的發出叮噹聲,當捲軸變輕且緊繃的線材將其往前拉的時候,情況變得更嚴重。所有的捲軸支架都需要一些磨擦力,以防止線材捲回。

3-捲軸標記  

該包裝的最大問題在於硬紙板纖維遍佈整綑線材。

4-黑色線材  

5-紫色線材  

線材不論儲存的多麼好,經過一段時間後一定會有毛屑附著,因此使用前必須要先清理。最簡易的方法就是拿幾塊泡綿,將線材穿過去,並以束帶或橡皮筋施加一些壓力,將泡綿置於壓出器傳動裝置(extruder drive)的入口處。我必須強調不能讓絨毛、灰塵及紙屑掉進壓出器傳動齒輪或熱端熔融室(hot-end melt chamber)的重要性,即使這些無法熔化的外來物的量很少,都很容易堵塞3D列印壓出器

6-泡綿去屑  

我拿了5種線材進行測試,3 mm直徑的黑色及白色,1.75 mm直徑的古銅色、藍綠色及藍紫色。

7-待測線材5種  

線材的重量符合,在扣除空捲軸重量(116 g)後,換算各材料的長度均為100m

  9-線材重量及長度

然後檢查各線材的尺寸、圓度roundness)及一致性。我量測各捲的前段、中段及後段。

  8-線材尺寸等  

*各線材同一點量測2次以確認圓度)

我發現在圓度及一致性上有些微差異,3 mm線材問題還不嚴重,但1.75 mm線材會造成許多問題(如下文所述)。

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整捲線材在線徑及圓度上具有一致性是很重要的事,橢圓形線材會因材料體積及進料速率的變異而產生多種問題。當我用手指滑過各線材時,可以感覺到有一些瘢疤的存在,因此,我決定檢查線材表面,並對線徑做更詳細的檢查。我檢查了一段長度(約5-6圈),發現3 mm白色線材很明顯地有一些凹痕,黑色線材有類似但較少的表面瑕疵。

11-白色線材缺陷  

藍紫色線材(1.75 mm)的表面有許多凸起及凹陷,這使得我對較小線徑的線材有些在意。

12-藍紫色線材缺陷  

我決定以自製的沖模檢查10 m長度的1.75 mm線材,該沖模是一段黃銅以5/64英吋的鑽頭鑽出1.97 mm的孔,經驗顯示該尺度是不使直接驅動壓出器產生堵塞、跳動及過大噴嘴壓力的最大尺寸。

13-沖模  

藍紫色線材顯現更多問題,在10 m長度的檢查範圍內,許多點出現疙瘩,並且僅勉強通過沖模,我對這些點進行量測,結果發現線材有變寬的現象。

14-藍紫色線材缺陷  

15-藍紫色線材變寬  

(藍紫色線材最寬處經量測為1.88 mm

16-古銅色線材變寬  

(古銅色線材在沖模試驗中最難通過,最寬處經量測為1.97 mm,此將對直接驅動的壓出器造成問題)

(待續)

(取材自3dprintingindustry.com

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