两种材料的特性如下:

(1)在打印过程中,打印PLA时会产生类似棉花糖的芬芳气味,而打印ABS时会产生刺激性气味。

(2)打印PLA的过程中,若没有对加热床进行加热,打印出的零件边角也不会出现翘起的情况。

(3)打印机对PLA设置的打印温度是200℃,而ABS的打印温度设置220℃以上,PLA的温度的打印条件更易实现。

(4)PLA是晶体,ABS是一种非晶体。加热ABS,固体形态的ABS材料会逐渐转换为凝胶状态,再转变为液体状态。而PLA则会直接从固体状态变化为液体。因为没有相变,ABS不吸喷嘴的热能。部分PLA,使喷嘴堵塞的风险更大。但这并不代表PLA不适合打印,采用合适的方法就能使得PLA材料顺利打印出来[14]。

综合两种材料,因为都具有绝缘特性,同时作为电路部分的绝缘支撑材料,工作环境是相对稳定的,不需要具有耐磨、抗撞的特性。因此我们选择PLA作为试验的绝缘支撑材料。

2。2。2导电材料

导电油墨(electrically conductive printing ink)的概念是将能够导电的材料例如:金、银、铜、碳等等,以细颗粒的形式分散在连结材料中而形成的糊状物体,俗称糊剂油墨。这种方法制作加工的油墨具有一定程度导电性。主要的导电材料分类及性能如表2。1所示。

表2。1 导电材料分类及性能表题

材料分类 材料性能

金系 化学性质稳定、导电性能好,但价格昂贵,用途仅局限于厚膜集成电路。

银系 大量用于薄膜开关的导电印刷。当承印材料为聚酯时,可将银粉分散到聚酯树脂连结料中,即可做成糊状导电油墨。当油墨膜干燥不良时,电阻值会增加,最好用远红外干燥机在120~130℃下烘干。

铜系 比银价廉,但易氧化。现在多使用经过防氧化处理的铜粉,使用这种油墨印刷的电路不易被氧化,但一经高温处理,就会失去防氧化效果。

碳系 使用的填料有导电槽黑、乙炔黑、炉法炭黑和石墨等,电阻随种类而变化。多用于薄膜片开关和印制电阻,前者大都在聚酯基材上印刷,因此它和银系导电油墨相同,是以聚酯树脂为连结料的油墨。

具有良好性能的导电油墨,需要具有良好的打印特性,打印出来的墨层能够稳定的附着在基板上,同时电阻率要低、能够在常温下凝固成型。经过筛选之后我们选择了一款原装进口的Bare Condctive Arduino lilypad导电墨水。该材料的PH值是6。4,熔点10℃,沸点110℃。允许在常温下进行挤出,同时与水能以任意比例互溶,因此可根据打印喷头的结构调整材料的粘稠度。在此基础上不会影响材料的导电性能,这一点与本文设计构想十分契合。论文网

2。3 挤出方案设计

本课题最终的目标是面向复合材料的卫星打印,卫星打印可以分为两大部分,(1)复合材料的框架打印;(2)电路打印;二者在研究过程中是相辅相成的,本课题暂拟定一种打印方案,使之能够适用于两个部分的打印工作,因此我们提出了两套打印方案:

方案一:双喷头送料(成形过程中复合)如图2。1所示。

目标采用不同的喷头对不同的材料进行进给,在零件成形的过程中进行材料的复合。

图2。1  双喷头送料图题

现在市面上的双喷头桌面机中的双喷头都是固连状态,机械运动上两个喷头一般不会同时工作,各个喷头只是起到进给不同材料的作用。

若直接采用这种设备,只需要对其中一个喷头进行改造,使其实现纤维丝或其他增强材料的进给。在加工过程中,交替进行增强材料和基体材料的铺设,在成形过程中实现复合材料制备。其他传动控制系统可以直接采用原有机构和程序。

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