熔融沉积成型

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熔融沉积成型
3D打印机
熔融沉积成型

熔融沉积成型(英:Fused deposition modeling, FDM),是一種將各種熱熔性的絲狀材料(ABS尼龍等)加熱熔化成形的方法,是3D列印技術的一种。  又可被稱為FFM熔絲成型(FFM,Fused Filament Modeling)或FFF熔絲製造(FFF,Fused Filament Fabrication),其後兩個不同名詞主要只是為了避開前者FDM專利問題,然而核心技術原理與應用其實均是相同的。

历史[编辑]

20世紀80年代中後期,普立得公司的創始人斯科特•克倫普(Scott Crump),發明了熔融沉積成型的技術並申請專利。從此普立得(Stratasys)公司始終走在3D列印技術變革的前鋒,並開發出一系列吸引大型製造商和相關專業人士的系統。[1] [2]

打印过程[编辑]

常见的FDM打印机通常遵循以下过程

建模[编辑]

先使用3D建模软件制作出物体的三维模型,从软件中导出只含有物体形状数据的模型文件,格式通常为STLOBJ等。

切片[编辑]

将只包含物体形状数据的文件到入至切片软件中,切片软件会将模型“切片”,像切土豆片一样一层一层切开,同时也会根据使用者的设定在模型中添加支撑与填充结构。之后软件会将输出一个包含每层碰头移动路径数据的文件,格式通常为Gcode,其中的内容主要为描述打印机喷头移动路径的一系列指令数据。

打印准备[编辑]

视情况,3d打印机在打印前需要主动做一些准备工作。包括预热打印喷头,填装材料,预热热床。在控制器的控制下,加热喷头被加热到一定的温度,经过喷头的材料也被加熱到半液體狀態,有些3d打印机的打印平台可以加热,称为热床。

打印[编辑]

将指令数据导入到打印机之后,FDM裝置的加熱頭會注入如ABS(丙烯腈-丁二烯-苯乙烯共聚物)樹脂PC(聚碳酸酯)PPSF(聚苯碸)樹酯英语PolyphenylsulfonePLA(聚乳酸)PEI(聚醚酰亞胺)英语Polyetherimide等熱塑性材料。之后喷头会沿着文件数据中描述的路径移动,同时将材料按一定速度挤出。挤出的材料在打印机的平台上凝固后,构成模型的“一层”。每完成一层,喷头就会抬升一定高度再继续完成下一层。

完成[编辑]

在完成模型的所有层之后,凝固成型后的实体模型就可以从平台上取下,去除支撑结构后,获得成品。有时为了获得更加光滑精细的表面,还会使用抛光液等浸泡模型。

参见[编辑]

参考资料[编辑]

  1. ^ Chee Kai Chua; Kah Fai Leong, Chu Sing Lim. Rapid Prototyping. World Scientific. 2003: 124. ISBN 9789812381170. 
  2. ^ Rundle, Guy. A Revolution in the Making. Affirm Press. 2014. ISBN 9781922213303. 

外部链接[编辑]

YouTube上的Fused Deposition Modeling (FDM) Technology,始於2分31秒
YouTube上的The Differences Between Fused Deposition Modeling (FDM) and PolyJet,始於1分31秒
YouTube上的FDM technology 3d printer,始於0分15秒