[发明专利]一种FDM制件表面质量的处理装置与方法

说明书

本发明公开了一种FDM制件表面质量的处理装置与方法，包括制件、支架、膜加热器、壳体、开口容器、液态丙酮、加热器、第一温控器、第二温控器、盖和控制系统；壳体内设有开口容器，开口容器内设有液态丙酮和加热器，开口容器上方设置有制件的支架；壳体的外表面设有膜加热器；盖的内表面设有电机和抽风机，电机的下方设有风扇叶片；膜加热器加热，使壳体内腔温度达到57‑60℃；加热器将液态丙酮加热至沸点，使液态丙酮持续沸腾并汽化；控制系统控制电机带动风扇转动，使丙酮蒸汽充满壳体内部，制件表面被丙酮蒸汽融化。本发明能够降低制件的表面粗糙度，提高制件的表面质量，保持制件的尺寸精度，结构简单，光整效率高。

技术领域

本发明涉及材料科学技术领域，尤其涉及一种FDM制件表面质量的处理装置与方法。

背景技术

目前已开发出的快速成型方法中熔融沉积成型法(FDM)的综合性能较好，是迄今为止使用最广泛的快速成型工艺之一，可使用生产级别热塑性塑料，打印的零件具有较好的机械、耐热性和化学强度。该技术清洁、易用且适合办公室环境；能支持小批量直接生产。

但是利用FDM工艺制作零件时，从设计到制作的各个环节中，有很多因素直接影响制件的表面质量，使得利用该工艺制作的制件表面粗糙度，表面质量较差。建立制件的模型后，输出文件时一般采用STL格式存储文件，并对其进行分层处理。由于STL格式是利用三角形面片逼近模型的表面，因此，会降低表面质量。在制作过程中，对模型分层后，再进行逐层堆积，形成三维制件，分层厚度也直接影响表面质量；另外制作工艺以及工艺参数也对表面质量有直接影响。因此，利用FDM工艺制作的制件表面质量较差，粗糙度较高。

发明内容

有鉴于此，本发明设计完成了一种FDM制件表面质量的处理装置与方法，采用第一温控器控制膜加热器加热，使壳体内腔温度达到57-60℃；第二温控器控制加热器加热，将液态丙酮加热至沸点，使液态丙酮持续沸腾并汽化为丙酮蒸汽；控制系统控制电机带动风扇叶片转动，使丙酮蒸汽充满壳体内部，制件表面被丙酮蒸汽融化，解决了制件的表面粗糙度高，表面质量差的问题。

本发明通过以下技术手段解决上述问题：

一种FDM制件表面质量的处理装置，包括制件、支架、膜加热器、壳体、开口容器、液态丙酮、加热器、第一温控器、第二温控器和控制系统；所述壳体内设有开口容器，所述开口容器内设有液态丙酮和加热器，所述开口容器上方设有支架，制件置于所述支架上；

所述壳体的外表面设有膜加热器，所述膜加热器和第一温控器连接，所述加热器和第二温控器连接，所述第一温控器和第二温控器分别与控制系统连接。

进一步地，还包括配合盖于壳体上方的盖。

进一步地，所述盖的内表面设有电机，所述电机和控制系统连接，所述电机的下方设有风扇叶片。

进一步地，所述盖的内表面还设有抽风机，所述抽风机和控制系统连接。

进一步地，还包括废气收集装置和单向电磁阀，所述单向电磁阀的输入端分别与抽风机、控制系统连接，所述单向电磁阀的输出端与废气收集装置连接。

进一步地，包括以下步骤：

S1，控制系统通过第一温控器控制膜加热器，使壳体的内腔温度达到57-60℃；控制系统通过第二温控器控制加热器，使液态丙酮加热至沸点温度，液态丙酮沸腾并汽化为丙酮蒸汽；

S2，电机带动风扇叶片转动，使丙酮蒸汽充满壳体的内腔，丙酮蒸汽沉积于制件的表面，制件的表面被丙酮蒸汽融化；

S3，膜加热器在第一温控器控制下加热，加热器在第二温控器控制下加热，使壳体的内腔温度保持在57-60℃，持续5-10分钟；

S4，保温过程结束后，关闭膜加热器、加热器和电机；