熔融层积成型技术,也被称为 熔融沉积成型技术(Fused Deposition Modeling,简称FDM),是一种 将丝状热熔性材料加热融化后,通过三维喷头在计算机控制下逐层堆积以构建三维实体的3D打印技术。
FDM工作原理
材料选择:
使用的是一种在送入喷头前已经加热至半流质状态的热塑性材料,通常是塑料丝。
喷头移动:
三维喷头根据计算机辅助设计(CAD)模型的分层截面信息,在打印平台上精确移动。
材料沉积:
喷头将熔融材料以固定的速度和路径挤出,逐层堆叠在之前成型的材料上。
快速冷却:
每层材料沉积后都会迅速冷却并固化,从而形成固态的层。
重复过程:
通过不断重复上述步骤,最终构建出完整的三维物体。
FDM材料
ABS:丙烯腈-丁二烯-苯乙烯共聚物,强度高但有毒,制作时有臭味。
PLA:聚乳酸,生物可降解塑料,无毒环保,制作时几乎无味,形变小。
FDM优势
成本低廉:制造、维护和材料成本都相对较低。
操作简便:机械结构简单,易于设计和制造。
应用广泛:适合制作小塑料件和快速原型。
FDM局限性
精度限制:桌面级FDM打印机的精度通常在0.3mm-0.2mm之间,高端机型可达0.1mm,但受温度影响较大,成品效果不稳定。
表面质量:产品边缘可能出现“台阶效应”,难以实现完美的表面质量。
材料选择:虽然材料种类多样,但某些材料可能具有局限性,如ABS的毒性问题和PLA的耐热性不足。
应用领域
FDM技术广泛应用于制造业、教育、医疗和消费品设计等领域,尤其适合快速原型制作和小批量生产。由于其低成本和易用性,FDM已成为许多个人和小型企业的首选3D打印技术。
总的来说,熔融层积成型技术(FDM)是一种成熟且广泛应用的3D打印技术,尽管存在一些局限性,但其独特的优势使其在多个领域得到了广泛应用。