液态金属导线的导电能力不仅取决于金属材料本身的电学性能，同时还受到中空流道的尺寸与成型质量的影响。为了研究3D打印过程中不同参数对含有中空流道的柔性基体成型质量的影响，于永泽等［7］借助实验手段考察了几个关键工艺参数与挤出纤维尺寸、流道形状与填充效果等的关系。
在打印成型TPU柔性材料时，喷头加热温度是影响挤出纤维尺寸与质量的关键因素［15］。为了考察其具体的影响规律，选择内径为0.5 mm的打印喷头，固定供料速度为1 mm/s，分析不同加热温度条件下纤维挤出的各项参数，结果如图9.6和图9.7所示。从图9.6中可以清楚看出，当喷头加热温度从215℃上升到255℃时，挤出纤维的透明度逐渐增加，但是纤维中的气泡也随着温度的上升而逐渐增多。当喷头加热温度低于215℃时，TPU难以连续挤出，得到的纤维表面极其粗糙且粗细不均。将喷头加热温度T设定在225～240℃，有利于得到透明度好、气泡少的TPU纤维。
图9.6 不同加热温度下挤出的纤维［7］
图9.7a显示的是纤维挤出速度随喷头加热温度的变化趋势。随着T的上升，TPU在喷头内熔化后黏度降低，拥有更好的流动性，因此纤维的挤出速度随着T的上升而快速增加。同时，随着T的上升，挤出纤维的直径快速减小，当T＞240℃时，挤出纤维的直径将小于喷头内径（图9.7b）。
为研究打印过程中层高参数对柔性基体成型质量的影响，设定喷头的加热温度为230℃，打印速度为13 mm/s，测量不同打印高度条件下成型纤维的宽度尺寸W以及所需的实体填充率Df，实验结果如图9.8所示。当层高参数设置较低时，挤出的TPU材料在喷头的挤压作用下与已成型层紧密黏结并向四周延展，成型纤维的宽度加大，进而只需要较低的填充率即可实现实体的完全填充。此时若选用较高的填充率参数，打印喷头的填充运动轨迹加密，成型纤维之间发生重叠，重叠部分的材料会使沉积层高增加，误差通过逐层累积将使得喷头与已成型结构发生接触，最终导致3D打印过程被迫中断。当层高参数设置较高时，喷头与已沉积层的距离增加，挤出材料拉伸变细，因此需要较高的填充率以保证成型结构被完全填充。(www.xing528.com)
图9.7 柔性材料打印过程影响因素［7］
a.纤维挤出速度随喷头加热温度的变化；b.挤出纤维直径随喷头加热温度的变化（误差棒：95%置信区间）。
图9.8 打印纤维宽度与填充率随打印层高的变化（误差棒：95%置信区间）［7］
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