在3D打印技術中,FDM技術結構簡單,不涉及激光、高溫、高壓等危險環節,設計也最容易,制造成本、維護成本和材料成本較低,因此也是桌面級3D打印機中使用得最多的技術。
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FDM工作原理
FDM熔融沉積成型,它是將絲狀熱熔性材料加熱融化,通過帶有微細噴嘴,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。
材料被噴出后沉積在制作面板或者前一層已固化的材料上,溫度低于固化溫度后開始固化,通過材料的層層堆積形成最終成品。
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FDM打印材料選擇
(1)黏度低,粘度低阻力小,不容易堵噴頭。
(2)熔點低,熔點溫度低打印功耗小,卻有利于提高機器使用壽命。
(3)黏結性高,黏結性決定實體各層之間的黏結強度。
(4)收縮率小,擠出的材料絲會發生膨脹,收縮率越小,打印出來的物品精度越有保證。
因此,目前市場上主要的FDM材料包括[**]BS、PL[**]、PC、PP、合成橡膠等。
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FDM優勢和技術限制
優勢
(1)成本低,FDM技術不采用激光系統。
(2)成型材料范圍較廣,[**]BS、PL[**]、PC、PP等熱塑性材料均可作為FDM技術的成型材料。
(3)環境污染較小,打印過程中不涉及高溫、高壓,無有毒物質排放。
(4)設備、材料體積較小,便于搬運,適合于辦公室、家庭等環境。
(5)原料利用率高,沒有廢棄的成型材料,支撐材料可以回收。
技術限制
(1)精度低,表面有明顯條紋,最高精度為0.127mm。溫度對FDM成型效果影響非常大,另外在出料部分缺少控制部件,致使難以精確控制出料形態和成型效果。
(2)強度低,受工藝和材料限制,打印物品的性能強度低。
(3)打印時間長,需按橫截面形狀逐步打印,成型過程受到一定限制,制作時間長,不適于制造大型物件。
(4)需要支撐材料,在成型過程中需加入支撐材料,在打印完成后要進行剝離。
由于FDM在加工過程中不涉及激光技術,整體設備體積較小,耗材獲取較容易,打印成本相對較低,因此FDM技術路徑是用戶普及率最高的3D打印技術。
與傳統的計算機建模相比,運用FDM技術能夠真實的將實物展現在眼前,滿足人們對一些產品的個性化定制服務。
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