熔融沉积快速成型(FusedDeposion Modeling,FDM)是继光固化快速成型和叠层实体快速成型工艺后的另一种应用比较广泛的快速成型工艺。该技术是当前应用较为广泛的一种3D打印技术,同时也是最早开源的3D打印技术之一。
熔融沉积快速成型的基本原理:熔融沉积又叫熔丝沉积,它是将丝状的热熔性材料加热熔化,通过带有一个微细喷嘴的喷头挤喷出来。喷头可沿着X轴方向移动,而工作台则沿Y轴方向移动。如果热熔性材料的温度始终稍高于固化温度,而成型部分的温度稍低于固化温度,那么就能保证热熔性材料喷出喷嘴后,即与前一层面熔结在一起。一个层面沉积完成后,工作台按预定的增量下降一个层的厚度,再继续熔喷沉积,直至完成整个实体造型。FDM 3D打印技术主要的使用材料为:ABS(AcylonitrileButadiene Styrene,丙烯睛、丁二烯和苯乙烯的共聚物)和PLA(PolylacticeAcid,生物降解塑料聚乳酸)。
熔融沉积工艺的特点:
(1)优点:
1)系统构造原理和操作简单,维护成本低,系统运行安全。
2)可以使用无毒的原材料,设备系统可在办公环境中安装使用。
3)用蜡成型的零件原型,可以直接用于失蜡铸造。
4)可以成型任意复杂程度的零件,常用于成型具有很复杂的内腔、孔等零件。
5)原材料在成型过程中无化学变化,制件的翘曲变形小。
6)原材料利用率高,且材料寿命长。
7)支撑去除简单,无须化学清洗,分离容易。
(2)缺点:
1)成型件的表面有较明显的条纹。
2)沿成型轴垂直方向的强度比较弱。
3)需要设计与制作支撑结构。
4)需要对整个截面进行扫描涂覆,成型时间较长。
5)原材料价格昂贵。