3D打印技術之FDM熔融沉積成型工藝FusedDepositionModeling

1、3D打印技術之FDM熔融沉積成型工藝(Fused Deposition Modeling )熔融沉積成型工藝(Fused Deposition Modeling , FDM )是繼LOM 工藝和SLA工 藝之后發(fā)展起來的一種 3D打印技術。該技術由Scott Crump 于1988年發(fā)明，隨后 Scott Crump 創(chuàng)立了 Stratasys公司。1992年，Stratasys公司推出了世界上第一臺基 于FDM技術的3d打印機 “ 3D造型者(3D Modeler ) ”，這也標志著 FDM技 術步入商用階段。熔融沉積有時候又被稱為熔絲沉積，它將絲狀的熱熔性材料進行加熱融化，通過帶有微細噴嘴

2、的擠出機把材料擠出來。噴頭可以沿X軸的方向進行移動，工作臺則沿 Y軸和Z軸方向移動(當然不同的設備其機械結構的設計也許不一樣)，熔融的絲材被擠出后隨即會和前一層材料粘合在一起。一層材料沉積后工作臺將按預定的增量下降一個 厚度，然后重復以上的步驟直到工件完全成型。下面我們一起來看看FDM的技術原理(如圖所示)：MB.從動輒 主用騾導向竟圖FDM熔融沉積成型工藝熱熔性絲材（通常為 ABS或PLA材料）先被纏繞在供料輻上，由步進電機驅動輻 子旋轉，絲材在主動輻與從動輻的摩擦力作用下向擠出機噴頭送出。在供料輻和噴頭之 間有一導向套，導向套采用低摩擦力材料制成以便絲材能夠順利準確地由供料輻送到噴 頭的內

3、腔。噴頭的上方有電阻絲式加熱器，在加熱器的作用下絲材被加熱到熔融狀態(tài)，然后通 過擠出機把材料擠壓到工作臺上，材料冷卻后便形形成了工件的截面輪廓。采用FDM工藝制作具有懸空結構的工件原型時需要有支撐結構的支持，為了節(jié)省材料成本和提高成型的效率，新型的FDM設備會采用了雙噴頭的設計，一個噴頭負責擠出成型材料，另外一個噴頭負責擠出支撐材料。一般來說，用于成型的材料絲相對更精細一些，而且價格較高，沉積效率也較低。 用于制作支撐材料的絲材會相對較粗一些，而且成本較低，但沉積效率會更高些。支撐材料一般會選用水溶性材料或比成型材料熔點低的材料，這樣在后期處理時通過物理或化學的方式就能很方便地把支撐結構去除干凈。FDM快速模型技術的優(yōu)點 1.操作環(huán)境干凈、安全可在辦公室環(huán)境下進行。（沒有毒氣或化學物質的危險，不使用激光）2.工藝干凈、簡單、易于材作且不產生垃圾。3.尺寸精度較高，表面質量較好，易于裝配。可快速構建瓶狀或中空零件。4.原材料以卷軸絲的形式提供，易于搬運和快速更換。（運行費用低）5.原材料費用低6.材料利用率高。7.可選用多種材料，如可染色的 ABS和醫(yī)用ABS、PC、PPSF、澆鑄用蠟和人造 橡膠。FDM快速模型技術缺點是：1.精度較低，難以構建結構復雜的零件。做小件或精