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3D列印線材

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3D列印線材
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3D列印線材(英語:3D printing filament),是熔融沉積成型(FDM)的3D印表機所使用之熱塑性原料。市面上有多種不同特性與用途的耗材可供選擇[1]

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各種不同顏色的 3D 列印線材,以及所列印出的模型。

線材的直徑範圍很廣,最常見的為 1.75 mm 和 2.85 mm[2],後者常與較少見的 3 mm 混淆[3]

耗材由一條連續細長的塑膠線捲入捲筒中所組成[4]

生產

商業生產的線材

3D 印表機用線材是透過加熱、擠出與冷卻塑料的過程來將原料球轉變成成品。然而與 3D 列印機不同,絲材是被拉出而非被推入噴嘴以形成絲材。絲材的直徑由加熱塑料後的加工過程決定,而非擠出機噴嘴的直徑。當絲材從擠出機拉出時,會施加不同的力與速度以定義絲材的寬度,最常見的直徑為 1.75 mm 或 2.85 mm[5][6]

線材的原料塑膠顆粒通常是白色或透明。將色料或其他添加劑加入材料中,使其在熔融前形成彩色長絲或具有特殊性質的長絲,例如增強強度或磁性。長絲被擠出之前,顆粒先加熱至 80 °C 以乾燥並降低水分含量。由於多數熱塑性塑料具有吸濕性,若擠出含水的塑料會造成尺寸上的缺陷(完成的長絲在列印時亦是如此[7])。接著顆粒被送入單螺桿擠出機,在其中加熱並擠出成長絲[5] 。直徑常透過雷射束測量(非熔融狀態)作為品質控制機制,以確保長絲直徑正確。然後長絲經過溫水槽冷卻,使長絲成形。再經冷水槽冷卻至室溫。最後捲繞成捲,成為成品[5]

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DIY 線材生產

DIY 線材製作機與 FDM 3D 印表機採用相同的方法,即透過擠出機推送材料絲以製造正確直徑的線材。市面上有多種 DIY 線材機型,既有開源計畫也有商業機型。

食品脫水機可用於在高於 70 °C 的溫度下去除吸濕材料的水分[8]

用法

將 3D 列印線材轉變為 3D 模型的過程:

  1. 絲線被送入3D印表機。
  2. 熱塑性材料在噴頭內加熱至其玻璃化轉變溫度之上。
  3. 線材由擠出頭擠出並沉積於建模平台上,待其冷卻。
  4. 該過程是連續的,逐層堆疊以建立模型。

原料列表

依使用原料,有下列種類線材:

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參考資料

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