3D打印FDM技術(shù)

1,、FDM技術(shù)

1)        FDM技術(shù)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(jìn)而堆積成型方法。

2)        FDM技術(shù)的歷史簡(jiǎn)介

FDM技術(shù)是美國學(xué)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(shù)的快速成型機(jī)，并很快發(fā)布了基于FDM的Dimension系列3D打印機(jī),。

3)        FDM技術(shù)成型原理

加熱噴頭在計(jì)算機(jī)的控制下,，根據(jù)產(chǎn)品零件的截面輪廓信息，作X-Y平面運(yùn)動(dòng),，熱塑性絲狀材料由供絲機(jī)構(gòu)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(tái)下降一定高度，再進(jìn)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(chǎn)品零件,。

4)        FDM技術(shù)所需耗材

FDM技術(shù)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(shí),，還有專門開發(fā)的針對(duì)醫(yī)用的材料ABS-i。

5)        FDM技術(shù)應(yīng)用范圍

FDM技術(shù)現(xiàn)在主要用于制作概念模型,，即結(jié)構(gòu)復(fù)雜的裝配原型件,。FDM技術(shù)制造的模型可以運(yùn)用于銷售和行銷，包含內(nèi)部和外部,，對(duì)內(nèi)來說,，主要是給管理層看產(chǎn)品在未生產(chǎn)之前的樣子；對(duì)外,，則是給顧客看的,，目的是為了吸引顧客的興趣和關(guān)注。

6)        FDM技術(shù)優(yōu)缺點(diǎn)

優(yōu)點(diǎn)：

    ①制造系統(tǒng)沒毒氣或化學(xué)物質(zhì)污染,；

    ②一次成型,、易操作且不產(chǎn)生垃圾；

    ③水溶性支撐技術(shù),，能快速去除支撐結(jié)構(gòu),，可快速構(gòu)建瓶狀或中空零件以及一次成型的裝配結(jié)構(gòu)件；

    ④原材料為材料卷,，便于搬運(yùn)和更換,。

    ⑤可選用多種材料。

缺點(diǎn)：

    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(shù)制造過程

FDM技術(shù)制造模型的過程包括設(shè)計(jì)CAD模型,、CAD模型的近似處理、對(duì)STL文件進(jìn)行分層處理、造型,、后處理,。

1)        設(shè)計(jì)CAD模型

設(shè)計(jì)人員根據(jù)需求運(yùn)用設(shè)計(jì)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(chǎn)品表面不規(guī)則的曲面,，所以在加工前一定要對(duì)其進(jìn)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(shè)計(jì)軟件基本都有這個(gè)功能,。

3)        STL文件進(jìn)行分層處理

因?yàn)榭焖俪尚投际且粚右粚拥拇蛴。�所以在打印��,，需要把模型轉(zhuǎn)化為一層一層的層片模型,。

4)        模型支撐制作

FDM技術(shù)制作模型的過程中，最重要的是支撐的制作,。因?yàn)橐坏┲�撐沒做好,，就會(huì)導(dǎo)致制作的模型塌陷變形，影響模型的成型精度,。同時(shí),，制作支撐還有一個(gè)重要的目的，那就是建立基礎(chǔ)層,，即工作平臺(tái)于模型之間的緩沖層,，基礎(chǔ)層有利于原型剝離平臺(tái)，同時(shí),，還可以在制作過程中提供一個(gè)基準(zhǔn)面,。

5)        模型實(shí)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(duì)原型進(jìn)行表面處理,。去除支撐部分，對(duì)模型表面進(jìn)行處理,。

3,、FDM技術(shù)的發(fā)展前景

FDM技術(shù)作為3D打印成型技術(shù)中的一種，其發(fā)展前景廣泛,。FDM技術(shù)因?yàn)槠渲谱骱?jiǎn)單,、成本低廉，所以,，對(duì)于企業(yè)來說,，可以節(jié)約成本開支；同時(shí),，F(xiàn)DM技術(shù)現(xiàn)目前主要用于制造概念模型,，便于設(shè)計(jì)師直接觀看,，從而發(fā)現(xiàn)設(shè)計(jì)不足。所以,，F(xiàn)DM技術(shù)將會(huì)在設(shè)計(jì)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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