FDM(熔融沉積成型)運作原理
- 2020年3月5日
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已更新:2020年3月6日
FDM是「Fused Deposition Modeling」的簡寫形式,即為熔融沉積成型,這項3D列印技術由美國學者Scott Crump於1988年研製成功。FDM的形成方式,就是將塑料加熱然後一層一層的堆疊,直到物件成行。
FDM成形中,每一個層片都是在上一層上堆積而成,上一層對當前層起到定位和支撐的作用。隨著高度的增加,層片輪廓的面積和形狀都會發生變化,當形狀發生較大的變化時,上層輪廓就不能給當前層提供充分的定位和支撐作用,這就需要設計一些輔助結構-「支撐」,以保證成形過程的順利實現。

FDM快速成型工藝的優點
成本低。熔融沉積造型技術用液化器代替了雷射器,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。
採用水溶性支撐材料,使得去除支架結構簡單易行,可快速構建複雜的內腔、中空零件以及一次成型的裝配結構件。
原材料以捲軸絲的形式提供,易於搬運和快速更換。
可選用多種材料,如各種色彩的工程塑料ABS、PC、PPS以及醫用ABS等。
原材料在成型過程中無化學變化,製件的翹曲變形小。
用蠟成型的原型零件,可以直接用於熔模鑄造。
FDM?系統無毒性且不產生異味、粉塵、噪音等污染。不用花錢建立與維護專用場地,適合於辦公室設計環境使用。
材料強度、韌性優良,可以裝配進行功能測試。
FDM快速成型工藝的缺點
原型的表面有較明顯的條紋。
與截面垂直的方向強度小。
需要設計和製作支撐結構。
成型速度相對較慢,不適合構建大型零件。
原材料價格昂貴。
噴頭容易發生堵塞,不便維護。
FDM快速成型技術的應用
FDM快速成型機採用降維製造原理,將原本很複雜的三維模型根據一定的層厚分解為多個二維圖形,然後採用疊層辦法還原製造出三維實體樣件。由於整個過程不需要模具,所以大量應用於汽車、機械、航空航天、家電、通訊、電子、建築、醫學、玩具等產品的設計開發過程,如產品外觀評估、方案選擇、裝配檢查、功能測試、用戶看樣訂貨、塑料件開模前校驗設計以及少量產品製造等,也應用於政府、大學及研究所等機構。用傳統方法須幾個星期、幾個月才能製造的複雜產品原型,用FDM成型法無需任何刀具和模具,瞬間便可完成。
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