在3D打印技術(shù)中,F(xiàn)DM技術(shù)結(jié)構(gòu)簡單,不涉及激光、高溫、高壓等危險環(huán)節(jié),設(shè)計也最容易,制造成本、維護(hù)成本和材料成本較低,因此也是桌面級3D打印機(jī)中使用得最多的技術(shù)。
01
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(xì)噴嘴,在計算機(jī)控制下,噴頭根據(jù)3D模型的數(shù)據(jù)移動到指定位置,將熔融狀態(tài)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。
02
FDM打印材料選擇
?。?)黏度低,粘度低阻力小,不容易堵噴頭。
(2)熔點(diǎn)低,熔點(diǎn)溫度低打印功耗小,卻有利于提高機(jī)器使用壽命。
?。?)黏結(jié)性高,黏結(jié)性決定實(shí)體各層之間的黏結(jié)強(qiáng)度。
?。?)收縮率小,擠出的材料絲會發(fā)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。
03
FDM優(yōu)勢和技術(shù)限制
優(yōu)勢
(1)成本低,F(xiàn)DM技術(shù)不采用激光系統(tǒng)。
(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(shù)的成型材料。
?。?)環(huán)境污染較小,打印過程中不涉及高溫、高壓,無有毒物質(zhì)排放。
?。?)設(shè)備、材料體積較小,便于搬運(yùn),適合于辦公室、家庭等環(huán)境。
?。?)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(shù)限制
?。?)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(tài)和成型效果。
?。?)強(qiáng)度低,受工藝和材料限制,打印物品的性能強(qiáng)度低。
?。?)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。
?。?)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(jìn)行剝離。
由于FDM在加工過程中不涉及激光技術(shù),整體設(shè)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(shù)路徑是用戶普及率最高的3D打印技術(shù)。
與傳統(tǒng)的計算機(jī)建模相比,運(yùn)用FDM技術(shù)能夠真實(shí)的將實(shí)物展現(xiàn)在眼前,滿足人們對一些產(chǎn)品的個性化定制服務(wù)。