3D打印FDM技術

1、FDM技術

1)        FDM技術概念

FDM的全稱是Fused Deposition Modeling,，即工藝熔融沉積制造工藝,，其別稱又為熔絲沉積,。是一種不依靠激光作為成型能源,、而將各種絲材（如工程塑料ABS、聚碳酸酯PC等）加熱熔化進而堆積成型方法,。

2)        FDM技術的歷史簡介

FDM技術是美國學者Scott Crump在1988年研究出來的,。1990年，美國Stratasys公司率先推出了基于FDM技術的快速成型機,，并很快發(fā)布了基于FDM的Dimension系列3D打印機,。

3)        FDM技術成型原理

加熱噴頭在計算機的控制下，根據產品零件的截面輪廓信息,，作X-Y平面運動,，熱塑性絲狀材料由供絲機構送至熱熔噴頭，并在噴頭中加熱和熔化成半液態(tài),，然后被擠壓出來,，有選擇性的涂覆在制作面板上，快速冷卻后形成一層大約0.127mm厚的薄片輪廓,。一層截面成型完成后工作臺下降一定高度,，再進行下一層的熔覆,，好像一層層“畫出”截面輪廓，如此循環(huán),，最終形成三維產品零件,。

4)        FDM技術所需耗材

FDM技術所需要的耗材有多種可以使用，如工程塑料ABS,、PLA、聚碳酸酯PC,、工程塑料PPSF以及ABS與PC的混合料等,。同時，還有專門開發(fā)的針對醫(yī)用的材料ABS-i,。

5)        FDM技術應用范圍

FDM技術現在主要用于制作概念模型,，即結構復雜的裝配原型件。FDM技術制造的模型可以運用于銷售和行銷,，包含內部和外部,，對內來說，主要是給管理層看產品在未生產之前的樣子,；對外,，則是給顧客看的，目的是為了吸引顧客的興趣和關注,。

6)        FDM技術優(yōu)缺點

優(yōu)點：

    ①制造系統(tǒng)沒毒氣或化學物質污染,；

    ②一次成型、易操作且不產生垃圾,；

    ③水溶性支撐技術,，能快速去除支撐結構，可快速構建瓶狀或中空零件以及一次成型的裝配結構件,；

    ④原材料為材料卷,，便于搬運和更換。

    ⑤可選用多種材料,。

缺點：

    ①成型精度較低,，最高精度11um

    ②成型表面光潔度不高；

    ③成型速度慢,。

2,、FDM技術制造過程

FDM技術制造模型的過程包括設計CAD模型、CAD模型的近似處理,、對STL文件進行分層處理,、造型、后處理,。

1)        設計CAD模型

設計人員根據需求運用設計軟件制作出三維CAD模型,。

2)        三維CAD模型的近似處理

這一步主要是為了清楚產品表面不規(guī)則的曲面,，所以在加工前一定要對其進行近似處理。是用一系列相連的小三平角面來逼近曲面,，得到STL格式的三維近似模型文件,。目前設計軟件基本都有這個功能。

3)        STL文件進行分層處理

因為快速成型都是一層一層的打印,，所以在打印前,，需要把模型轉化為一層一層的層片模型。

4)        模型支撐制作

FDM技術制作模型的過程中,，最重要的是支撐的制作,。因為一旦支撐沒做好，就會導致制作的模型塌陷變形,，影響模型的成型精度,。同時，制作支撐還有一個重要的目的,，那就是建立基礎層,，即工作平臺于模型之間的緩沖層，基礎層有利于原型剝離平臺,，同時,，還可以在制作過程中提供一個基準面。

5)        模型實體制作

在支撐做好后,，就可以一層一層的自下而上的層層疊加打印出模型,。

6)        后處理

快速成型的后處理主要是對原型進行表面處理。去除支撐部分,，對模型表面進行處理,。

3、FDM技術的發(fā)展前景

FDM技術作為3D打印成型技術中的一種,，其發(fā)展前景廣泛,。FDM技術因為其制作簡單、成本低廉,，所以,，對于企業(yè)來說，可以節(jié)約成本開支,；同時,，FDM技術現目前主要用于制造概念模型，便于設計師直接觀看,，從而發(fā)現設計不足,。所以，FDM技術將會在設計行業(yè)、制造業(yè)等行業(yè)大放異彩,，發(fā)揮重要作用,。

　　

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