创想智造3D打印手板模型加工

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作者: 3D新闻 时间: 2016-11-24 12:16
标题: fdm 3d打印工艺的原理、特点及应用
相对于去除多余材料生产零部件的传统加工工艺，3d打印的典型特点是采用逐层累计材料的方式来加工产品。目前，3d打印的材料包括液体、粉末、线材、片材等，运用热、化学反应等方式来固化得到实体产品。自上世纪80年代以来，各种成型工艺百花齐放，典型的3d打印工艺有fdm、sla、sls、 slm、polyjet等。

fdm（fused deposition modeling）在国内翻译为熔融沉积成型，国外也有fff（fused filament fabrication）、flm（fused layer modeling/manufacturing）等称呼方式。该工艺于1988年由stratasys创始人scott crump发明，是目前应用最广的工艺，市面上绝大部分桌面机都使用该成型原理。

一、fdm工艺原理
fdm工艺通过高温喷嘴熔融并挤出塑料线材，线材在平台或者已加工产品上堆积、冷却、固化，逐层累计得到实体。
加热喷头在计算机的控制下，根据cad确定的工件截面轮廓信息，沿xy水平面运动。热塑性丝状材料由供丝机构送至热熔喷头，并在喷头中加热和熔化成半液态，然后被挤压出来，有选择性的涂覆在工作台上，快速冷却后形成一层大约0.1-0.2mm厚的工件薄片轮廓和支撑结构。一层截面成型完成后工作台下降一个层厚，再进行下一层的沉积，好像一层层“画出”截面轮廓，如此循环，最终形成三维产品。
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fdm成型工艺需要支撑将产品固定在平台上，对于悬臂结构也会形成支撑。通过增加喷头数量，支撑材料与产品材料可以不相同，也可以进行多种材料的混合打印。目前fdm桌面机以单喷头和双喷头为主，在类似二维码的简单双色产品上应用较多。

二、fdm工艺的优势、劣势
fdm工艺可加工标准塑料，产品可作为功能件使用。但是，产品在z轴方向为各向异性，复杂产品表面会有台阶纹。
1）材料种类繁多，如标准工程塑料abs、pla、pc等。
2）产品力学性能较好，通常可代替相应注塑件长期使用。
3）类似与传统加工工艺，所得产品也可进行相关后期处理。
4）受逐层堆积加工方式的影响，产品在垂直方向力学性能较差。
5）fdm工艺精度较低，有复杂曲面的产品表面会有台阶纹。

三、fdm工艺应用范围
1）快速加工手板样件，可用于外观验证、装配校核及功能测试。
2）可直接生产夹具、连接结构、辅具等。
3）对某些类型产品，可以用标准塑料小批量生产。
(责任编辑：中国3d打印网)

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