FDM打印支撑结构的去除技术进展
2023-08-22 17:14
FDM是目前最为广泛使用的3D打印技术之一。但FDM打印过程中需要打印支撑结构来支撑悬空部分，这些支撑结构打印完成后需要进行去除。支撑材料的去除不仅费时费力，也可能对打印部件表面质量产生负面影响。因此，研究简易快速的支撑材料去除及后处理技术对于改善FDM打印部件的表面质量具有重要意义。
传统的支撑材料去除方法包括人工去除和溶解法去除。人工去除耗时费力，而溶解法则需要打印支撑材料和模型材料采用不同的可溶解材料。近年来，随着打印技术的发展，一些更为先进的支撑材料去除及后处理方法陆续被提出。
热去除是一种新型的支撑材料去除方法。该方法利用支撑材料和模型材料的熔点差异，通过加热使支撑材料熔化从而实现快速去除。Cold Welding技术利用压力和温度使模型表面层软化，并与支撑材料分离，无需完全熔化即可实现支撑材料的去除。溶剂喷射技术则采用针对支撑材料的溶剂进行喷射以溶解支撑材料。这三种技术都可以实现快速自动化的支撑材料去除。
除去除支撑材料外，对打印表面进行后处理也能改善打印质量。常用的后处理技术包括热处理、抛光、喷漆等。热处理可以减轻内应力，抛光可以改善表面粗糙度，喷漆则可以填平表面缺陷。采用层层喷涂细分散介质的方法可以有效改善支撑痕迹及阶梯状表面。一些研究还提出了基于激光的表面后处理技术。
可以看出，FDM 3D打印支撑材料的去除和后处理技术获得了长足发展，从传统的手工去除到现在的自动化快速去除技术，大大简化了这个过程。但是各种技术仍有优缺点，还有提高效率、质量的空间。后处理技术的运用也使FDM打印获得了更平整的表面。随着技术的不断进步，可以预见未来会有更多高效便捷的支撑去除与表面后处理技术被研发出来，使FDM打印质量得到进一步改善。
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