从材料学解析打印塑料的翘边现象

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我们先来分析一下ABS和PLA在挤出头加热过程的变化。先说ABS，ABS即丙烯腈-丁二烯-苯乙烯共聚物，是一种非晶体高分子材料，非晶体材料没有固定的熔点，在受热熔化过程中会逐渐由玻璃态，转化为高弹态，最后变为粘流态，我们打印过程中便是将ABS转化为粘流态，在这种状态下，ABS是可以流动的粘液。虽然是粘液，但是比液态低分子化合物粘度大很多，所以称之为粘流态。再看PLA（聚乳酸），理论上PLA是晶体，但是一般国内买到的百元左右的PLA都不是纯净的晶体，参杂了一些其他的化合物。晶体是有固定的熔点的，一旦加热到熔点，材料便会保持该温度，知道全部熔化。水便是典型的晶体。PLA熔化后，流动性比ABS粘液大很多。

了解了这两种材料的性质，再来分析打印第一层的过程，材料经过挤出头加热后从喷头流出，粘流态或液态，平铺在热床表面，并且遇冷凝固。这个过程决定了整个列印件是否翘边的关键。液态的PLA因为流动性大能够与热床完美的接触，而粘流态的ABS因为流动性较小，与热床结合就没那么紧密了，同时，ABS冷却后又有很大的收缩率，容易变形而脱离热床。这两点决定了ABS无法在不加热的接收板上打印，而PLA可以。但是因为我们手上用的PLA一般不是纯净的晶体，因此也有一定的非晶体性质，导致其熔化后没法像理论上那样与热床贴紧，所以一般我们的机器打印PLA和ABS都需要加热热床。加热热床就是为了保证底层的耗材能够不那么快的凝固，能够在可形变的状态下与热床进一步结合。

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