了解FDM技術《逆向設計與3D打印案例教程》

現狀：

FDM是當前應用較

為廣泛的一種3D打印技術。

原料：絲材

(如工程塑料

ABS、聚碳酸酯PC等)

組成部分：噴嘴、擠出機、工作臺等

1.FDM技術簡介擠出機《逆向設計與3D打印案例教程》工作臺噴嘴此視頻資源來源于網絡，本視頻僅用于教學FDM的成型原理：噴頭底部帶有細微噴嘴

(直徑一般為0.2-0.6mm)

，材料通過噴嘴輸出，

將絲狀的熱塑性材料加熱熔化，在計算機控制下，噴頭根據3D模型的數據移動到指定位

置，將熔融狀態下的液體材料擠噴出來并最終凝固，材料被噴出來后沉積在前一層已固化

的材料上，通過材料逐層堆積形成最終的成品。

2.FDM的成型原理《逆向設計與3D打印案例教程》ü前處理：對模型進行CAD三維建模，建

模后保存成STL文件格式，再將模型導

入切片軟件中，進行分層切片。

3.FDM的工藝過程《逆向設計與3D打印案例教程》?UG

、

Pro/E

等錐齒輪三維模型此視頻資源來源于網絡，本視頻僅用于教學

3.FDM的工藝過程《逆向設計與3D打印案例教程》ü熔融成型過程ü后處理：完成打印后，打開成型室，將

零件取出來。沖洗或剝去用于支撐零件

的支撐材料，整個過程到此結束。

3.FDM的工藝過程《逆向設計與3D打印案例教程》錐齒輪成型件4.1優點①

操作環境干凈、

安全。

由于沒有毒氣或化學物質的危險

，不使用激光

，可在辦公室環境下進

行。②

成本低。

熔融沉積造型技術用液化器代替了激光器

，設備費用低；

另外原材料的利用效率高

且沒有毒氣或化學物質的污染

，使得成型成本大大降低。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

易搬運和更換。

原材料以卷軸絲的形式提供

，易于搬運和快速更換。⑤

可選用多種材料。

如可染色的ABS和醫用ABS、

PC、

PPSF、

澆鑄用蠟和人造橡膠。

4.FDM技術特點《逆向設計與3D打印案例教程》4.2缺點①

打印精度較低。

難以構建結構復雜的零件

，做小件或精細件時精度不如SLA。②

成型時間長。

需要對整個截面進行掃描涂覆

，成型時間較長。③

原材料價格昂貴。④

需要設計和制作支撐結構。⑤

成型物體表面粗糙。

4.FDM技術特點《逆向設計與3D打印案例教程》ü在電器領域的應用國內的極光創新公司采用FDM工藝為用戶定制的臺

燈

，使用玉米淀粉制作的環保材料PLA3D打印而成，

既健康無害

，又帶有高科技性。

5.FDM技術的應用《逆向設計與3D打印案例教程》采用LOM工藝制作的臺燈ü在建筑領域的應用在房屋建設中

，為了更好地表達設計意圖和展示建筑

結構

，設計圖紙與建筑模型是必不可少的。

以往手工

制作的模型

，大多精度不夠

，而3D打印技術則彌補

了其不足

，

3D打印出的建筑模型更加立體、

更加直

接

，能更好地表達設計者的思想。

5.FDM技術的應用《逆向設計與3D打印案例教程》采用LOM工藝制作的建筑模型ü聚合物材料材料是促進FDM3D打印機發展的關鍵

，

目前常用于FDM打印機上的聚合物有PLA、

ABS、

PA、

PP、

PCL、

PEEK等

，但是該類材料存在的共性問題就是打印制件機械強度較差

，

限制了其在工

程結構件方面的應用。

為了提升FDM打印部件的機械性能并滿足承重要求

，纖維增強聚合物復

合材料被越來越多地引入到FDM加工中

，這在工業領域引起了廣泛關注。

6.FDM技術的發展前景《逆向設計與3D打印案例教程》ü聚合物材料研究人員發現

，添加單一類型的短纖維或連續纖維往往會增加復合材料的某些機械性能

，但同時

會降低其他機械行為。

因此

，不能只通過使用一種纖維來達到復合材料的性能平衡。

為了克服上

述缺點和限制

，多種纖維混合和多種混合形式

(統稱混合纖維)

可以減少短纖維和連續纖維的弱

點

，可全面提升制件機械性能且可自由設計制件其它性能。ü設備研制大尺寸高溫FDM成型裝備

，是將FDM技術向工業領域推廣的關鍵一步。在前期工作基礎上，

通過對打印機結構及控制軟件進行優化升級

，設備運行的穩定性顯著提高

，打印精度和打印速度

分別由±0.2mm、

50mm/s提高到±0.1mm、

120mm/s。

打印精度已與多數商用桌面打印機

相當

，成型速度優于大部分桌面型打印機。