CN113043618A - Fdm打印产品的组装方法 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及一种FDM打印产品的组装方法。包括分块打印，分块处理FDM打印产品模型，并分别打印分块单体与焊材；对位组装，将各所述分块单体进行组装形成若干接缝；定点焊接，沿所述接缝的周缘进行等间距点焊；接缝满焊，将所述焊材添置于所述接缝位置进行焊接；冷却处理，冷却满焊后的FDM打印产品。所述FDM打印产品的组装方法可实现FDM打印产品强度高、延长使用寿命长。
Description
技术领域
本发明涉及3D打印技术，特别是涉及一种FDM打印产品的组装方法。
背景技术
FDM成型工艺凭借其优异的性能、价格、成型材料多样性，在雕塑、摆件、构件等产品领域逐步占有一席之地，被广大设计师及消费者所熟知和青睐。目前，工业FDM打印设备生产的文创产品，包括：大型摆件、雕塑、构件等。根据产品特征及工艺考虑，需要进行工艺分块，打印完成后，按分块工艺组装连接成体，现有的组装连接工艺为：拼装→结构胶/AB胶→对接→接缝打磨。由于结构胶或AB胶与FDM打印材料属性不同，组装粘接后接缝存在应力或分离状况，致使产品组装粘接强度低、易断裂，降低产品使用寿命。
发明内容
基于此，有必要针对现有技术中结构胶或AB胶与FDM打印材料因属性不同，组装粘接后接缝存在应力或分离状况，致使产品组装粘接强度低、易断裂，使用寿命较短的问题，提供一种强度高、产品使用寿命长的FDM打印产品的组装方法。
一种FDM打印产品的组装方法，包括下述步骤：
分块打印，分块处理FDM打印产品模型，并分别打印分块单体与焊材；
对位组装，将各所述分块单体进行组装形成若干接缝；
定点焊接，沿所述接缝的周缘进行等间距点焊；
接缝满焊，将所述焊材添置于所述接缝位置进行焊接；
冷却处理，冷却满焊后的FDM打印产品。
在其中一个实施例中，所述接缝满焊步骤中：焊枪的焊头距所述接缝的距离为50mm～80mm。
在其中一个实施例中，所述接缝满焊步骤中：所述接缝每焊接10mm长度时移出焊枪，循环完成接缝焊接。
在其中一个实施例中，所述接缝满焊步骤中：焊枪的移动速度为10mm/s。
在其中一个实施例中，所述冷却处理步骤包括：采用喷淋方式对满焊后的FDM打印产品进行冷却。
在其中一个实施例中，所述对位组装的步骤之后还包括：将焊枪预热至所述焊材的热熔温度。
在其中一个实施例中，所述冷却处理的步骤之后还包括：焊缝打磨，对冷却处理后的FDM打印产品进行焊缝打磨。
在其中一个实施例中，所述焊缝打磨的步骤之后还包括：表面处理，对打磨后的FDM打印产品进行表面腻子处理。
在其中一个实施例中，所述焊材的宽度为8mm、层厚为2mm的条型焊材。
在其中一个实施例中，所述焊材包括PLA、ABS及PC复合材料中的任意一种。
上述FDM打印产品的组装方法，通过将FDM打印产品分块打印并组装，采用焊接工艺将各个分块单体之间形成的接缝进行初次点焊，以防止焊接过程中变形，以便优化组装连接工艺；进一步，通过设计打印出的焊材添置接缝处进行满焊操作，从而可有效提高FDM打印产品的连接强度，以保证产品整体性。这样，使得FDM打印产品的生产周期得到大幅缩短，提升生产效率。
附图说明
图1为一实施例的FDM打印产品的组装方法的流程图。
具体实施方式
为了便于理解本发明，下面将参照相关附图对本发明进行更全面的描述。附图中给出了本发明的较佳实施方式。但是，本发明可以以许多不同的形式来实现，并不限于本文所描述的实施方式。相反地，提供这些实施方式的目的是使对本发明的公开内容理解的更加透彻全面。
需要说明的是，当元件被称为“设置于”另一个元件，它可以直接在另一个元件上或者也可以存在居中的元件。当一个元件被认为是“连接”另一个元件，它可以是直接连接到另一个元件或者可能同时存在居中元件。本文所使用的术语“垂直的”、“水平的”、“左”、“右”、“顶部”、“底部”、“底端”、“顶端”以及类似的表述只是为了说明的目的，并不表示是唯一的实施方式。
除非另有定义，本文所使用的所有的技术和科学术语与属于本发明的技术领域的技术人员通常理解的含义相同。本文中在本发明的说明书中所使用的术语只是为了描述具体的实施方式的目的，不是旨在于限制本发明。本文所使用的术语“及/或”包括一个或多个相关的所列项目的任意的和所有的组合。
在一实施方式中，一种FDM打印产品的组装方法，包括下述步骤：
分块打印，分块处理FDM打印产品模型，并分别打印分块单体与焊材；
对位组装，将各所述分块单体进行组装形成若干接缝；
定点焊接，沿所述接缝的周缘进行等间距点焊；
接缝满焊，将所述焊材添置于所述接缝位置进行焊接；
冷却处理，冷却满焊后的FDM打印产品。
上述FDM打印产品的组装方法，通过将FDM打印产品分块打印并组装，采用焊接工艺将各个分块单体之间形成的接缝进行初次点焊，以防止焊接过程中变形，以便优化组装连接工艺；进一步，通过设计打印出的焊材添置接缝处进行满焊操作，从而可有效提高FDM打印产品的连接强度，以保证产品整体性。这样，使得FDM打印产品的生产周期得到大幅缩短，提升生产效率。
下面结合具体实施例对所述FDM打印产品的组装方法进行说明，以进一步理解所述FDM打印产品的组装方法的发明构思。请参阅图1，一种FDM打印产品的组装方法，其包括下述步骤：
S110:分块打印，分块处理FDM打印产品模型，并分别打印分块单体与焊材；
在一实施例中，使用FDM打印机进行单线圈打印花瓶，打印模型设计：花瓶壁厚5mm，打印层厚1.5mm。在实际打印时将FDM打印产品(花瓶)分成4个分块单体。具体地，分块单体尺寸分别为：1#：220*220*45mm，2#、3#：900*550*550mm，4#：360*220*220mm。
在一实施例中，所述焊材的宽度为8mm、层厚为2mm的条型焊材。也就是说，采用FDM打印机打印出具有该尺寸标准的条型焊材，以便对各个分块单体组装之后形成的接缝进行有效焊接。
在一实施例中，焊材包括PLA、ABS及PC复合材料中的任意一种。即，焊材适用于FDM打印机所使用的各种塑料性质的材料。这样，有利于对分块单体之间形成的焊缝进行一体化焊接，有利于保证产品的整体性。
S120:对位组装，将各所述分块单体进行组装形成若干接缝；
具体地，将1#～4#分块单体按照设计产品(花瓶)按照结构进行对位组装，这样相邻分块单体之间将形成不同接缝。
在一实施例中，所述对位组装的步骤之后还包括：将焊枪预热至所述焊材的热熔温度。在本实施例中，焊枪主要采用塑料焊枪，对于PLA材质的FDM打印产品，在该步骤中需要将焊枪预热至PLA热熔温度165℃，以备对分块单体间的接缝进行焊接。
S130:定点焊接，沿所述接缝的周缘进行等间距点焊；
即，针对相邻两个分块单体之间形成的接缝，采用点焊方式在接缝的周缘选取适当间距进行焊接。例如，针对花瓶打印产品可选定在接缝周缘焊接3或5个或7个等若干固定点。这样可防止焊接过程发生变形错位问题，相当于对组装好的FDM打印产品进行预定位，以防止焊接过程中由于焊接操作对FDM打印产品造成各个分块单体相互发生错位，而影响到最终产品形状。
S140:接缝满焊，将所述焊材添置于所述接缝位置进行焊接；
即，采用焊材将相邻两个分块单体之间形成的接缝进行填补进行焊接。
在一实施例中，接缝满焊步骤中：焊枪的焊头距所述接缝的距离为50mm～80mm。也就是说，在该步骤中需要严格控制焊枪与接缝之间的间距，以防止近距离焊接会造成大面积高温融化焊材而影响焊接效果，同时也防止焊接距离过远会造成难以将焊材有融化而影响到焊接质量和焊接效率。
在一实施例中，接缝满焊步骤中：所述接缝每焊接10mm长度时移出焊枪，循环完成接缝焊接。即，将焊枪沿着接缝左右宽度10mm范围内进行匀速焊接。这样便于控制焊枪，有利于保证焊接均匀度。
在一实施例中，所述接缝满焊步骤中：焊枪的移动速度为10mm/s。即，在满焊步骤中要控制焊枪移动速度，实验表明当采用10mm/s的焊接移动速度将实现均匀焊接的同时，可保证焊材可完全融解焊接牢固。
进一步地，对焊材进行匀速下压。即，对焊材加热之后进行下压处理，使得焊材能够更好贴合于接缝中，保证焊接质量。
S150:冷却处理，冷却满焊后的FDM打印产品。
即，对于焊接后的FDM打印产品要进行冷却处理，从而从整体工序中完成对FDM打印产品的可靠组装。
在一实施例中，所述冷却处理步骤包括：采用喷淋方式对满焊后的FDM打印产品进行冷却。这样，由于打印产品的组装接缝温度较高，使用喷淋方式进行焊区快速冷却，更加有利于防止长时间冷却过程发生变形。
在一实施例中，所述冷却处理的步骤之后还包括：焊缝打磨，对冷却处理后的FDM打印产品进行焊缝打磨。
即，对冷却处理之后焊接的FDM打印产品再做进一步精加工处理，对焊缝进行打磨处理。
在一实施例中，所述焊缝打磨的步骤之后还包括：表面处理，对打磨后的FDM打印产品进行表面腻子处理。
即，在进行焊缝打磨的基础上进一步进行表面处理，采用腻子对FDM打印产品做处理。
上述FDM打印产品的组装方法，通过将FDM打印产品分块打印并组装，采用焊接工艺将各个分块单体之间形成的接缝进行初次点焊，以防止焊接过程中变形，以便优化组装连接工艺；进一步，通过设计打印出的焊材添置接缝处进行满焊操作，从而可有效提高FDM打印产品的连接强度，以保证产品整体性。这样，使得FDM打印产品的生产周期得到大幅缩短，提升生产效率。
以上所述实施例的各技术特征可以进行任意的组合，为使描述简洁，未对上述实施例中的各个技术特征所有可能的组合都进行描述，然而，只要这些技术特征的组合不存在矛盾，都应当认为是本说明书记载的范围。
以上所述实施例仅表达了本发明的几种实施方式，其描述较为具体和详细，但并不能因此而理解为对发明专利范围的限制。应当指出的是，对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明构思的前提下，还可以做出若干变形和改进，这些都属于本发明的保护范围。因此，本发明专利的保护范围应以所附权利要求为准。
Claims (10)
1.一种FDM打印产品的组装方法，其特征在于，包括下述步骤：
分块打印，分块处理FDM打印产品模型，并分别打印分块单体与焊材；
对位组装，将各所述分块单体进行组装形成若干接缝；
定点焊接，沿所述接缝的周缘进行等间距点焊；
接缝满焊，将所述焊材添置于所述接缝位置进行焊接；
冷却处理，冷却满焊后的FDM打印产品。
2.根据权利要求1所述的FDM打印产品的组装方法，其特征在于，所述接缝满焊步骤中：焊枪的焊头距所述接缝的距离为50mm～80mm。
3.根据权利要求2所述的FDM打印产品的组装方法，其特征在于，所述接缝满焊步骤中：所述接缝每焊接10mm长度时移出焊枪，循环完成接缝焊接。
4.根据权利要求3所述的FDM打印产品的组装方法，其特征在于，所述接缝满焊步骤中：焊枪的移动速度为10mm/s。
5.根据权利要求1所述的FDM打印产品的组装方法，其特征在于，所述冷却处理步骤包括：采用喷淋方式对满焊后的FDM打印产品进行冷却。
6.根据权利要求1所述的FDM打印产品的组装方法，其特征在于，所述对位组装的步骤之后还包括：将焊枪预热至所述焊材的热熔温度。
7.根据权利要求1所述的FDM打印产品的组装方法，其特征在于，所述冷却处理的步骤之后还包括：焊缝打磨，对冷却处理后的FDM打印产品进行焊缝打磨。
8.根据权利要求7所述的FDM打印产品的组装方法，其特征在于，所述焊缝打磨的步骤之后还包括：表面处理，对打磨后的FDM打印产品进行表面腻子处理。
9.根据权利要求1所述的FDM打印产品的组装方法，其特征在于，所述焊材的宽度为8mm、层厚为2mm的条型焊材。
10.根据权利要求1所述的FDM打印产品的组装方法，其特征在于，所述焊材包括PLA、ABS及PC复合材料中的任意一种。
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