作为继光固化快速成形和叠层实体极快速成形工艺后的另一种应用广泛的快速成形工艺,FDM以其打印体积小、携带方便、操作灵活的独特优势颇受3D打印爱好者的追捧,它的工艺原理其实很简单,简单的介绍,你就可以了解个之所以然。 系统组成:
1. 硬件系统: 硬件系统由机械结构(供料系统、喷头、运动系统、Z向升降系统)、加热系统和电气控制系统组成。 2. 软件系统: 软件系统由几何建模和信息处理组成。 3. 供料系统: 供料系统包括料丝、驱动电机、橡胶辊子等。
基本原理: 1. 丝状热塑性材料或其他热塑性材料由供丝机构送进喷头,在喷头中加热到熔融态,或在压力容器中加热,经喷嘴挤出。 2. 熔融态的丝状材料被挤出来,按照计算机给出的截面轮廓信息,随喷头的运动,选择性地涂覆在工作台的制件基座上,并快速冷却固化。 3. 一层完成后喷头上升一个层高,再进行下一层的喷涂,如此循环,最终形成3D产品。
材料及运用: 3D打印的工艺不同,对应的材料就不同,FDM所用的材料是线材,主要包括石蜡、塑料、熔点低的金属和陶瓷等,可直接制备金属件和多种模型。市场上一般用的打印机主要是熔丝材料,主要有ABS、人造橡胶、铸蜡和聚酯热塑性塑料等,由材料特性对FDM工艺实施的影响来看,FDM工艺对成形材料的要求是熔融温度低、粘度低、粘结性好、收缩率小。
FDM 快速成形技术已被广泛运用于汽车、机械、家电、玩具等产品的设计开发过程,如产品外观评估、方案选择、装配检查、塑料开模前校验设计等,也应用于政府、大学及研究所等机构。用传统方法需几个星期、几个月才能制造的复杂产品原型,用FDM成形法无需任何刀具和模具,瞬间便可完成。