3D打印技术之熔融沉积成型工艺

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试述熔融沉积3d打印加工的工艺原理和优缺点

试述熔融沉积3d打印加工的工艺原理和优缺点

试述熔融沉积3d打印加工的工艺原理和优缺点熔融沉积(Fused Deposition Modeling,简称FDM)3D打印加工是一种使用热熔塑料线材进行层层堆积构建物体的加工技术。

其工艺原理主要包括以下几个步骤:
1. 设计模型:使用CAD软件设计所需的3D模型,并将其转换为可被3D打印机读取的文件格式。

2. 切片处理:将3D模型分成一系列的水平层次,称为切片。

每个切片的厚度取决于所使用的3D打印机的设置。

3. 准备工作:将熔融塑料线材装入3D打印机的喂丝机,并让线材传送到打印头。

4. 层层堆积:3D打印机控制打印头的运动,将熔融的塑料线材从喷嘴喷出,并在构建平台上的特定位置堆积,按照切片的顺序逐层构建物体。

5. 结束工作:打印完成后,等待构建物体冷却固化,并将其从构建平台上取下。

熔融沉积3D打印加工的优点包括:
1. 低成本:相对于其他3D打印技术,熔融沉积的设备和材料成本较低。

2. 快速打印速度:熔融沉积3D打印加工可以快速打印整个构建物体,节省时间。

3. 材料种类多样:熔融沉积可以使用多种塑料材料进行打印,如ABS、PLA等。

4. 易于操作:熔融沉积3D打印技术操作简单,容易上手。

熔融沉积3D打印加工的缺点包括:
1. 精度较低:相对于其他3D打印技术,熔融沉积的打印精度较低,表面质量可能不够光滑。

2. 层面可见性:由于是通过堆积层层打印,所以构建物体的层次结构会在表面上可见。

3. 强度有限:熔融沉积3D打印的材料通常比较脆弱,无法承受大的机械应力。

综上所述,熔融沉积3D打印加工是一种成本低、操作简便的3D打印技术,适用于制作一些低要求精度和强度的模型或者原型。

3D打印应用技术与创新-项目六 熔融沉积制造工艺

3D打印应用技术与创新-项目六 熔融沉积制造工艺

6.1 熔融沉积成型工艺原理
柱塞式挤出方式即通过两个 摩擦轮将料丝夹紧,然后依靠 摩擦轮运动将料丝送入加热器 内,使固态料丝加热到熔融态, 再靠丝料的活塞推进作用将熔 融态丝料由喷嘴挤出,完成丝 料的堆积成型。
2. 螺杆式挤出方式
6.1 熔融沉积成型工艺原理
螺杆式挤出方式是通过一个 驱动螺杆协同同步齿形带传动 与送料箱,将料丝送入成型头 内,再通过加热棒将料丝加热 到熔融态,并在螺杆的运动下 将熔融态料丝从喷嘴中挤出, 最后完成料丝的堆积成型。
6.5 熔融沉积成型工艺精度
三、挤出速度和打印速度的交互作用
为了确保挤出的丝材均匀一致、不间断、不堆积, 就需要将挤出机的速度和打印速度相互协调,保证挤出 丝材的体积或称流量等于当前模型设计时需要的体积。 出丝流量小于成形所需材料体积,会产生断丝或者是欠 填充;出丝流量大于成形所需材料体积,会使已成型表 面凹凸不平,甚至是会将边缘结构粘结撕裂。
6.3 熔融沉Hale Waihona Puke 成型工艺过程二、模型分层处理
完成STL文件格式的检查和修复后,选择成型的方向可 以方便准确地制造实物。利用分层程序选择参数并将模型分 层,得到每一薄片层的平面信息及其有关的三角形面片数据。
FDM成形中,每一个层片都是在上一层上堆积而成,上一 层对当前层起到定位和支撑的作用。
三、分层叠加成型
课堂作业
课堂作业
熔融沉积制造成型技术主要应用在哪些领 域?举例说明。
6.5 熔融沉积成型工艺精度
三、挤出速度和打印速度的交互作用
为了确保挤出的丝材均匀一致、不间断、不堆积, 就需要将挤出机的速度和打印速度相互协调,保证挤出 丝材的体积或称流量等于当前模型设计时需要的体积。 出丝流量小于成形所需材料体积,会产生断丝或者是欠 填充;出丝流量大于成形所需材料体积,会使已成型表 面凹凸不平,甚至是会将边缘结构粘结撕裂。

fdm成型工艺

fdm成型工艺

fdm成型工艺FDM成型工艺FDM(Fused Deposition Modeling)是一种常见的3D打印技术,也被称为熔融沉积造型。

它是一种快速成型技术,通过将熔融的材料层层堆叠,逐渐构建出三维物体。

FDM成型工艺在各个领域都有广泛的应用,例如制造业、医疗领域、建筑设计等。

FDM成型工艺的基本原理是:首先,通过计算机辅助设计(CAD)软件创建一个三维模型。

然后,将这个模型输入到FDM打印机中进行处理。

FDM打印机使用热塑性材料,如ABS(丙烯腈-丁二烯-苯乙烯共聚物)或PLA(聚乳酸),将其加热到熔化点,然后将熔融材料通过喷嘴层层堆叠在工作台上。

每一层的形状是根据模型的截面轮廓来确定的。

打印机在每一层完成后,会自动移动到下一层,并重复这个过程,直到整个物体打印完成。

FDM成型工艺的优点之一是材料选择的灵活性。

不同的打印机可以使用不同的材料,以适应不同的应用需求。

例如,ABS材料具有较高的强度和耐热性,适用于制造工业零部件;而PLA材料则更适合用于制作生物可降解的模型或原型。

此外,FDM打印机还可以使用多种颜色的材料,使得打印出的物体具有更丰富的外观。

然而,FDM成型工艺也存在一些挑战和局限性。

首先,打印速度相对较慢,因为每一层都需要逐一堆叠,并且需要等待材料冷却固化。

其次,FDM打印机的精度受到一些因素的影响,如喷嘴直径、层高和打印速度。

这可能导致打印出的物体表面粗糙或出现细微的缺陷。

此外,FDM打印机通常只能打印单色或多色的物体,而无法实现复杂的纹理或图案。

尽管如此,FDM成型工艺仍然具有许多应用的潜力。

在制造业中,FDM打印机可以用于制造零部件的快速原型制作,从而加快产品开发周期。

在医疗领域,FDM成型工艺可以用于制造个性化的医疗器械和假体,以满足患者的特殊需求。

在建筑设计中,FDM打印机可以用于制造建筑模型和样品,帮助设计师更好地展示和沟通他们的设计想法。

FDM成型工艺是一种快速成型技术,通过堆叠熔融材料逐渐构建出三维物体。

3D打印技术之FDM熔融沉积成型工艺(Fused Deposition Modeling)

3D打印技术之FDM熔融沉积成型工艺(Fused Deposition Modeling)

3D打印技术之FDM熔融沉积成型工艺(Fused Deposition Modeling)熔融沉积成型工艺(Fused Deposition Modeling,FDM)是继LOM工艺和SLA工艺之后发展起来的一种3D打印技术。

该技术由Scott Crump于1988年发明,随后Scott Crump创立了Stratasys公司。

1992年,Stratasys公司推出了世界上第一台基于FDM技术的3d打印机——“3D造型者(3D Modeler)”,这也标志着FDM技术步入商用阶段。

熔融沉积有时候又被称为熔丝沉积,它将丝状的热熔性材料进行加热融化,通过带有微细喷嘴的挤出机把材料挤出来。

喷头可以沿X轴的方向进行移动,工作台则沿Y 轴和Z轴方向移动(当然不同的设备其机械结构的设计也许不一样),熔融的丝材被挤出后随即会和前一层材料粘合在一起。

一层材料沉积后工作台将按预定的增量下降一个厚度,然后重复以上的步骤直到工件完全成型。

下面我们一起来看看FDM的技术原理(如图所示):图FDM熔融沉积成型工艺热熔性丝材(通常为ABS或PLA材料)先被缠绕在供料辊上,由步进电机驱动辊子旋转,丝材在主动辊与从动辊的摩擦力作用下向挤出机喷头送出。

在供料辊和喷头之间有一导向套,导向套采用低摩擦力材料制成以便丝材能够顺利准确地由供料辊送到喷头的内腔。

喷头的上方有电阻丝式加热器,在加热器的作用下丝材被加热到熔融状态,然后通过挤出机把材料挤压到工作台上,材料冷却后便形形成了工件的截面轮廓。

采用FDM工艺制作具有悬空结构的工件原型时需要有支撑结构的支持,为了节省材料成本和提高成型的效率,新型的FDM设备会采用了双喷头的设计,一个喷头负责挤出成型材料,另外一个喷头负责挤出支撑材料。

一般来说,用于成型的材料丝相对更精细一些,而且价格较高,沉积效率也较低。

用于制作支撑材料的丝材会相对较粗一些,而且成本较低,但沉积效率会更高些。

支撑材料一般会选用水溶性材料或比成型材料熔点低的材料,这样在后期处理时通过物理或化学的方式就能很方便地把支撑结构去除干净。

熔融堆积式3d打印原理

熔融堆积式3d打印原理

熔融堆积式3d打印原理熔融堆积式3D打印原理随着科技的不断发展,3D打印技术已经成为了一种非常热门的制造技术。

在众多的3D打印技术中,熔融堆积式3D打印技术是最常见也是最常用的一种。

本文将介绍熔融堆积式3D打印的原理及其应用。

熔融堆积式3D打印技术,又称为熔融沉积成型技术,是一种将原材料通过加热熔化,然后通过喷嘴一层层地堆积成三维物体的制造技术。

其原理主要包括材料的熔化、喷嘴的运动控制以及物体的层层堆积。

下面将逐一介绍这些原理。

材料的熔化是熔融堆积式3D打印的关键步骤。

根据不同的材料,可以选择不同的加热方式。

常见的材料包括塑料、金属、陶瓷等。

对于塑料材料,通常采用加热丝材料,将其加热至熔点以上,使其熔化成液态状态。

而对于金属材料,则需要采用激光或电子束等高能源进行加热,使其达到熔化状态。

熔化后的材料通过喷嘴喷射出来。

喷嘴的运动控制也是熔融堆积式3D打印的关键技术之一。

喷嘴的运动轨迹需要精确控制,以确保打印出的物体形状准确。

通常,喷嘴的运动控制通过计算机控制系统来实现。

计算机根据设计的三维模型,将其转化为一系列的二维切片,然后通过控制喷嘴在各个切片上进行移动,将材料一层层地堆积起来,最终形成一个完整的三维物体。

物体的层层堆积是熔融堆积式3D打印的核心原理。

在喷嘴不断喷射熔化的材料的同时,工作台也在不断向下移动,使得每一层的材料都能够准确地叠加在上一层之上。

这样,随着每一层的叠加,一个完整的三维物体就逐渐被构建出来。

整个过程中,计算机控制系统实时监测和控制喷嘴的运动以及工作台的移动,以保证打印出的物体尺寸和形状的准确性。

熔融堆积式3D打印技术具有许多优点。

首先,它能够制造复杂形状的物体,无论是内部结构还是外部形貌都能够精确还原。

其次,由于材料的堆积是逐层进行的,因此可以实现对物体的局部加固,提高物体的强度和稳定性。

此外,熔融堆积式3D打印技术还具有材料浪费少、制造周期短、成本低等特点,可以满足快速制造的需求。

3d打印机的主要技术平台及优缺点

3d打印机的主要技术平台及优缺点

3D打印机的主要技术平台及优缺点3D打印技术从狭义上来说主要是指增材成型技术,从成型工艺上看,3D打印技术突破了传统成型方法,通过快速自动成型系统与计算机数据模型结合,无需任何附加的传统模具制造和机械加工就能够制造出各种形状复杂的原型,这使得产品的设计生产周期大大缩短,生产成本大幅下降。

3D打印,俗称“三维打印技术”或“快速制造技术”,是对一系列“增材制造”技术的总称。

那么,3D打印技术主要分为哪几种,优缺点是什么呢?以下详细说明:一、FDM:熔融沉积成型工艺熔融沉积成型工艺(Fused Deposition Model-ing, FDM)是继LOM工艺和SLA工艺之后发展起来的一种3D打印技术。

该技术于1988年发明,随后Stratasys公司成立并在1992年推出了世界上第一台基于FDM技术的3D打印机——“3D造型者(3DModeler)”,这也标志着FDM技术步入商用阶段。

国内的清华大学、北京大学、北京殷华公司、中科院广州电子技术有限公司都是较早引进FDM技术并进行研究的科研单位。

FDM工艺无需激光系统的支持,所用的成型材料也相对低廉,总体性价比高,这也是众多开源桌面3D打印机主要采用的技术方案。

FDM成型原理:熔融沉积有时候又被称为熔丝沉积,它将丝状的热熔性材料进行加热融化,通过带有微细喷嘴的挤出机把材料挤出来。

喷头可以沿X轴的方向进行移动,工作台则沿Y轴和Z轴方向移动(当然不同的设备其机械结构的设计也许不一样),熔融的丝材被挤出后随即会和前一层材料粘合在一起。

一层材料沉积后工作台将按预定的增量下降一个厚度,然后重复以上的步骤直到工件完全成型。

下面我们一起来看看FDM的详细技术原理(如图1)。

FDM成型技术的优点:(1)成本低。

熔融沉积造型技术用液化器代替了激光器,设备费用低;另外原材料的利用效率高且没有毒气或化学物质的污染,使得成型成本大大降低。

(2)原材料以材料卷得的形式提供,易于粉末材料搬运和储存以及快速更换;(3)原材料在成型过程中无化学变化,相对金属粉末,树脂固化制件成型的变形小。

熔融沉积成型 (fdm)技术

熔融沉积成型 (fdm)技术

熔融沉积成型 (fdm)技术英文回答:Fused Deposition Modeling (FDM) is a 3D printing technology that involves the layer-by-layer deposition of molten material to create a physical object. It is a widely used additive manufacturing technique that offers numerous advantages in terms of cost, speed, and versatility.One of the key features of FDM is its ability to use a wide range of thermoplastic materials, such as ABS, PLA, and PETG. These materials come in filament form, which is fed into an extruder system. The filament is then heated to its melting point and extruded through a nozzle onto abuild platform. As the material cools down, it solidifies and forms a layer. The build platform is then lowered, and the process is repeated for each subsequent layer until the entire object is created.The layer-by-layer deposition process allows for thecreation of complex geometries and intricate designs. FDM is capable of producing objects with fine details and smooth surfaces. It is also possible to incorporate different colors and materials within a single print, making it suitable for creating prototypes, functional parts, and even artistic pieces.FDM technology is widely used in various industries, including automotive, aerospace, healthcare, and consumer products. For example, in the automotive industry, FDM is used to create prototypes of car parts for testing and validation purposes. In the medical field, FDM is utilized to produce custom prosthetics and surgical models. In the consumer products sector, FDM is employed to manufacture household items, toys, and gadgets.中文回答:熔融沉积成型(Fused Deposition Modeling,简称FDM)是一种3D打印技术,它通过逐层沉积熔融材料来创建实体物体。

fdm成型工艺过程

fdm成型工艺过程

FDM成型工艺过程1. 引言FDM(Fused Deposition Modeling)成型工艺是一种常见的3D打印技术,也被称为熔融沉积建模。

它是通过将热塑性材料从喷嘴中挤出,并在构建平台上逐层固化来创建三维物体的过程。

本文将详细介绍FDM成型工艺的过程、原理和应用。

2. FDM成型工艺过程FDM成型工艺主要包括预处理、建模、切片、打印和后处理五个阶段。

2.1 预处理在开始FDM打印之前,需要进行一些预处理步骤。

需要选择合适的热塑性材料,常用的材料有ABS、PLA等。

需要将所选材料切割成适当大小的丝状物料,这样才能供喷嘴挤出。

接下来,需要准备3D模型文件,可以使用CAD软件进行设计或者从互联网上下载已有的模型文件。

2.2 建模在建模阶段,使用CAD软件进行三维模型的设计。

设计师可以根据需求创建所需形状和尺寸的物体。

CAD软件提供了丰富的工具和功能,可以帮助设计师实现各种复杂的几何形状和结构。

2.3 切片在切片阶段,需要将三维模型文件转换为适合打印的切片文件。

切片软件将模型分解为一层层的二维切片,并生成每一层的打印路径。

通过调整切片软件的参数,可以控制打印质量、速度和材料消耗等因素。

2.4 打印在打印阶段,需要将切片文件加载到3D打印机中进行打印。

将预处理好的热塑性材料装入打印机的喷嘴中。

启动打印机并选择合适的参数设置。

打印机会按照切片文件中的路径信息进行挤出和固化,逐层堆叠构建物体。

2.5 后处理在完成打印后,还需要进行一些后处理步骤来提高成品质量。

需要将物体从构建平台上取下,并清理掉支撑结构。

可以使用砂纸、刀具等工具对物体进行修整和抛光。

根据需要可以进行上色、涂层等表面处理。

3. FDM成型工艺原理FDM成型工艺的原理是利用热塑性材料的熔融和固化特性来实现物体的构建。

具体而言,FDM打印机通过加热喷嘴中的热塑性材料使其熔化,然后将熔化的材料从喷嘴中挤出。

挤出的材料在空气中迅速冷却并固化,形成一层固态材料。

熔融沉积成型技术原理

熔融沉积成型技术原理

熔融沉积成型技术原理熔融沉积成型技术(Fused Deposition Modeling,FDM)是一种常见的3D打印技术,也被称为熔融沉积制造。

它是一种将熔融的材料通过喷嘴逐层沉积,最终构建出三维实物的方法。

本文将介绍熔融沉积成型技术的原理及其应用。

熔融沉积成型技术的原理主要分为四个步骤:建模、切片、预处理和成型。

建模是指使用计算机辅助设计(CAD)软件创建三维模型。

这个模型可以是从零开始设计,也可以是从现有的物体扫描或下载。

在建模过程中,可以对模型进行编辑、调整和优化,以确保最终打印出来的物体满足需求。

接下来,切片是将三维模型切割成一层层的二维切片,每个切片都代表了打印出来的一层。

切片软件通常会根据所选的打印参数,例如层高、填充密度等,生成适合打印的切片图像。

然后,预处理是指对切片图像进行处理,以便将其转换为打印机可以理解的指令。

这些指令包括控制打印机的运动、温度和材料供给等。

预处理软件会将每个切片图像转换为打印机可以执行的指令序列,这些指令将用于控制打印机的运动和材料的沉积。

成型是指将熔融的材料通过打印头逐层沉积到打印平台上,逐渐构建出最终的三维实物。

打印头通常会加热并将材料推送到沉积区域,使其熔化并与前一层的材料粘合在一起。

随着打印头的运动,材料会逐渐沉积,从而形成一个完整的三维物体。

熔融沉积成型技术具有许多优点,使其在各个领域得到广泛应用。

首先,它可以实现快速、准确和经济高效的原型制作。

相比传统的制造方法,熔融沉积成型技术可以大大缩短产品的开发周期,节省制造成本。

熔融沉积成型技术可以制造复杂的几何形状和内部结构。

由于打印是逐层进行的,因此可以实现更多细节和内部空间,这是传统制造方法无法实现的。

这使得熔融沉积成型技术在医疗、航空航天和汽车等行业中具有广阔的应用前景。

熔融沉积成型技术可以使用多种材料,如塑料、金属和陶瓷等。

这种多材料选择的灵活性使得熔融沉积成型技术在不同行业和应用中具有广泛的适应性。

3d打印熔融沉积成型原理

3d打印熔融沉积成型原理

3d打印熔融沉积成型原理
3D打印熔融沉积成型是一种快速原型制造技术,其原理是将熔化的材料通过打印头喷射到建造平台上逐层堆叠形成物体。

下面将详细介绍3D打印熔融沉积成型的原理以及其工作流程。

原理:
3D打印熔融沉积成型的原理是通过CAD(计算机辅助设计)软件
将三维模型切片成数百或数千层,然后将这些层逐层打印出来。

打印时,打印头将熔化的材料喷射到建造平台上,一层层堆积成所需的
3D模型。

在打印过程中,打印头会按照预设的路径移动,同时喷射材料,形成连续的图层,最终形成一个完整的3D模型。

工作流程:
3D打印熔融沉积成型的工作流程包括以下几个步骤:
1. 设计模型:首先需要使用CAD软件设计所需的3D模型,可以通过手动绘制或扫描现有物体得到。

2. 切片:将设计好的3D模型进行切片处理,将其分成数百或数千个非常薄的水平层。

3. 准备材料:根据所需的3D模型,选择适当的材料,如ABS, PLA, NYLON等。

4. 打印:将所选的材料放入3D打印机中,启动打印程序,打印头将逐层喷射熔化的材料。

5. 完成打印:当所有图层都打印完成后,将建造平台取出,清除支撑结构和残余材料,最终得到一个完整的3D模型。

总结:
3D打印熔融沉积成型是一种快速、灵活、低成本的原型制造技术。

其工作原理和工作流程都相对简单,只需设计好3D模型并选择适当的材料,就可以通过3D打印机将所需物体快速打印出来。

随着3D打印技术的不断发展,它将在许多领域得到广泛应用,如医疗、航空、建筑等。

熔融沉积成型技术

熔融沉积成型技术

熔融沉积成型技术熔融沉积成型(Fused Deposition Modelling, FDM)是上世纪八十年代末,由美国Stratasys公司的斯科特·克伦普(Scott Crump)发明的技术,是继光固化快速成型(SLA)和叠层实体快速成型工艺(LOM)后的另一种应用比较广泛的3D打印技术。

1992年,Stratasys公司推出世界上第一款基于FDM技术的3D打印机--“3D造型者(3D Modeler)”,标志着FDM技术步入商用阶段。

国内方面,对于FDM技术的研究最早在包括清华大学、西安交大、华中科大等几所高校进行,其中清华大学下属的企业于2000年推出了基于FDM技术的商用3D打印机,近年来也涌现出多家将3D打印机技术商业化的企业。

2009年FDM关键技术专利到期,各种基于FDM技术的3D打印公司开始大量出现,行业迎来快速发展期,相关设备的成本和售价也大幅降低。

数据显示,专利到期之后桌面级FDM打印机从超过一万美元下降至几百美元,销售数量也从几千台上升至几万台。

FDM的工作原理是,将丝状的热塑性材料通过喷头加热熔化,喷头底部带有微细喷嘴(直径一般为0.2~0.6mm),在计算机控制下,喷头根据3D模型的数据移动到指定位置,将熔融状态下的液体材料挤喷出来并最终凝固。

材料被喷出后沉积在前一层已固化的材料上,通过材料逐层堆积形成最终的成品。

FDM的丝状线材FDM 3D打印机及其打印的物品(图片来源:3D Systems)FDM打印工作平台在打印机工作前,先要设定三维模型各层的间距、路径的宽度等数据信息,然后由切片引擎对三维模型进行切片并生成打印移动路径。

在计算机控制下,打印喷头根据水平分层数据作X轴和Y轴的平面运动,Z轴方向的垂直移动则由打印平台的升降来完成。

同时,丝材由送丝部件送至喷头,经过加热、熔化,材料从喷头挤出黏结到工作台面上,迅速冷却并凝固。

这样打印出的材料迅速与前一个层面熔结在一起,当每一个层面完成后,工作台便下降一个层面的高度,打印机再继续进行下一层的打印,一直重复这样的步骤,直到完成整个物体的打印。

3d打印成型工艺及技术

3d打印成型工艺及技术

3d打印成型工艺及技术3D打印是一种快速成型技术,可以通过逐层堆叠材料来制造三维物体。

下面我将从工艺和技术两个方面来回答你的问题。

工艺方面:1. 光固化,光固化是一种常见的3D打印工艺,使用紫外线光源照射液态光敏树脂,使其逐层固化。

常见的光固化方法包括光固化树脂3D打印和多光束光固化3D打印。

2. 熔融沉积,熔融沉积是一种将熔化的材料通过喷嘴逐层堆积的工艺。

常见的熔融沉积方法包括熔融沉积建模(FDM)和选择性激光熔化(SLM)。

3. 粉末烧结,粉末烧结是一种利用高能源源(如激光束)将粉末层状材料热熔结合的工艺。

常见的粉末烧结方法包括选择性激光烧结(SLS)和电子束熔化(EBM)。

4. 涂覆,涂覆是一种将液态材料涂覆在基底上,并通过固化或干燥来形成所需形状的工艺。

常见的涂覆方法包括喷墨打印和喷雾沉积。

技术方面:1. 打印材料,3D打印可以使用各种材料,包括塑料、金属、陶瓷、生物材料等。

每种材料都有其特定的打印要求和适用范围。

2. 打印机类型,根据不同的工艺,3D打印机可以分为光固化打印机、熔融沉积打印机、粉末烧结打印机等多种类型。

每种类型的打印机都有其特定的工作原理和适用领域。

3. 设计软件,为了进行3D打印,需要使用专门的设计软件来创建或修改三维模型。

常见的设计软件包括AutoCAD、SolidWorks、Fusion 360等。

4. 打印参数,在进行3D打印时,需要设置一些打印参数,如打印速度、温度、填充密度等。

这些参数会影响打印质量和效率。

总结起来,3D打印的成型工艺包括光固化、熔融沉积、粉末烧结和涂覆等多种方法。

技术方面涉及打印材料、打印机类型、设计软件和打印参数等。

这些方面的综合运用可以实现多种复杂形状的物体的快速制造。

3d打印的四种成型工艺【大全】

3d打印的四种成型工艺【大全】

今天为大家介绍下如今主流的四种3D打印技术,有FDM、SLA、SLS和3DP他们的成型技术过程。

1. 熔融沉积成型(Fused deposition modeling FMD)FMD可能是目前应用最广泛的一种工艺,很多消费级的3D打印机都是采用的这种工艺,因为它实现起来相对容易。

FMD加热头把热熔性材料(ABS,PA,POM)加热到临界状态,使其呈现半流体状态,然后加热头会在软件控制下沿CAD确认的二维几何轨迹运动,同时喷头将半流动状态的材料挤压出来,材料瞬时凝固形成有轮廓形状的薄层.这个过程与二维打印机的打印过程很相似,只不过从打印头出来的不是油墨,而是ABS树脂等材料的熔融物,同时由于3D打印机的打印头或底座能够在垂直方向移动,所以它能让材料逐层进行快速堆积,并每层都是CAD模型确定的轨迹打印出形状,所以最终能够打印出设计好的三维物体。

2.光固化立体成型(Stereolithography,SLA)据维基百科记载,1984年的第一台快速成形设备采用的就是光固化立体造型工艺,现在的快速成型设备中,以SLA的研究最为深入运用也最为广泛。

平时我们通常将这种工艺简称“光固化”,该工艺的基础是能在紫外光照射下产生聚合反应的光敏树脂与其它3D 打印工艺一样,SLA 光固化设备也会在开始“打印”物体前,将物体的三维数字模型切片。

然后在电脑控制下,紫外激光会沿着零件各分层截面轮廓,对液态树脂进行逐点扫描。

被扫描到的树脂薄层会产生聚合反应,由点逐渐形成线,最终形成零件的一个薄层的固化截面,而未被扫描到的树脂保持原来的液态。

当一层固化完毕,升降工作台移动一个层片厚度的距离,在上一层已经固化的树脂表面再覆盖一层新的液态树脂,用以进行再一次的扫描固化。

新固化的一层牢固地粘合在前一层上,如此循环往复,直到整个零件原型制造完毕。

SLA 工艺的特点是,能够呈现较高的精度和较好的表面质量,并能制造形状特别复杂(如空心零件)和特别精细(如工艺品、首饰等)的零件。

熔融沉积成型技术原理

熔融沉积成型技术原理

熔融沉积成型技术原理
熔融沉积成型技术(FDM)是一种广泛应用于快速成型领域的增材制造技术。

它通过将热塑性材料加热至熔化状态,然后通过喷嘴一层一层地沉积到工作台上,最终形成所需的零件或构件。

这种技术具有成本低、制造速度快、适用范围广等优点,因此在航空航天、汽车制造、医疗器械等领域得到了广泛应用。

熔融沉积成型技术的原理主要包括材料熔化、沉积成型和支撑结构三个方面。

首先,材料熔化。

在熔融沉积成型技术中,热塑性材料通常以线状或丝状的形式供给给3D打印机。

在打印过程中,这些材料被送入加热喷嘴,经加热后达到熔化状态。

熔化的温度通常高于材料的玻璃转变温度,使得材料具有足够的流动性,可以被精确地沉积到工作台上。

其次,沉积成型。

熔融的材料通过喷嘴被一层一层地沉积到工作台上,根据预先设计的模型形成所需的零件或构件。

打印头沿着X、Y、Z三个轴向移动,控制喷嘴的运动轨迹,从而实现对零件形状的精确控制。

通过不断地堆积和固化,最终形成完整的零件。

最后,支撑结构。

在打印过程中,由于零件的上层需要支撑,因此需要设置支撑结构。

支撑结构通常由与零件材料相同或类似的材料构成,它们会在打印完成后被去除,以保证零件表面的平整度和精度。

总的来说,熔融沉积成型技术的原理是利用热塑性材料的熔化特性,通过控制喷嘴的运动轨迹和温度,将材料一层一层地沉积到工作台上,最终形成所需的零件或构件。

这种技术在制造业中具有重要的应用前景,可以为产品设计与制造带来革命性的变革。

简述熔融沉积成型(fdm)的工艺流程

简述熔融沉积成型(fdm)的工艺流程

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3D打印技术 第二章 不同成型方式的3D打印技术原理

3D打印技术 第二章 不同成型方式的3D打印技术原理

可避免地会产生台阶(阶梯)效应,如下图1-2-4和图1-2-5所示,表面有较明显的条纹,
对于一些对表面质量要求比较高的模型,FDM技术难以满足要求,或者需要打磨等相
对比较繁琐的后处理才能达到要求。
3)需要设计和制作支撑材料,打印支撑和处理支撑是FDM工艺绕不开的一个问 题。支撑去除后,模型的表面处理,也是FDM工艺需要面对的一个问题。虽然水溶性
图1-2-2 PLA线材
FDM工艺的工艺特点
除以上优点外,熔融沉积制造工艺也存在以下缺点:
1)由于工作台及速度的限制,FDM工艺只能成型中小型件。不过近些年来,中
大型的FDM打印机正不断的在市场上涌现,速度也在不断的突破。下图1-2-3是Local
Motor使用大型FDM打印机打印出的汽车。
2)由于FDM工艺是由喷头喷出的具有一定厚度的丝,逐层粘接堆积而成的,因此不
图1-2-1 FDM的工艺原理
FDM工艺的工艺特点
和其它主流的3D打印成型工艺,如选择性激光烧结以及立体光固化成型相比,熔融沉积成型工艺作为非激光成型制造系统,具有以 下优点:
1)成型材料广泛。 FDM工艺的材料基本上是聚合物,成型材料一般为ABS、PLA(聚乳酸)、石蜡、尼龙等,下图1-2-2是 目前桌面3D打印机最常用的3D打印材料PLA。金属材料也可以堆积成型,但目前成型的金属材料精度较低。另外近些年开始有食 品级的材料加入到FDM打印行列,如巧克力、糖果、淀粉等等。甚至包括水泥等建筑材料,让3D打印房屋成为可能。
熔融沉积成型的工艺原理
熔融沉积成型工艺的原料一般是热塑性材料,例如蜡、ABS、PC、尼 龙等,以丝状供料。材料在喷头内被加热熔化,喷头沿零件截面轮廓和填充 轨迹运动,同时将熔化的材料挤出,材料迅速固化,并与周围的材料粘结。 每一个层片都是在上一层上堆积而成,上一层对当前层起到定位和支撑的作 用。随着高度的增加,层片轮廓的面积和形状都会发生变化,当形状发生较 大的变化时,例如打印倾斜角度较大的结构或者悬空结构时,上层轮廓就不 能给当前层提供充分的定位和支撑作用,这就需要设计一些辅助结构来给后 续层提供定位和支撑。图1-2-1展示了FDM的成型工艺及打印过程中的支撑 结构。

3d打印熔融沉积成型技术工艺参数

3d打印熔融沉积成型技术工艺参数

3d打印熔融沉积成型技术工艺参数3D打印熔融沉积成型技术工艺参数熔融沉积成型(Fused Deposition Modeling,FDM)是一种常用的3D打印技术,通过将熔融的材料层层堆积来构建物体。

在进行FDM打印时,工艺参数的设置对于打印效果和打印速度都有着重要的影响。

本文将介绍FDM打印中常见的工艺参数,并对其进行详细讨论。

1. 打印温度打印温度是指熔融材料在熔化和固化过程中所需要的温度。

不同的材料有不同的熔点和固化点,因此需要根据所使用的材料来确定合适的打印温度。

一般来说,打印温度过低会导致材料未完全熔化,影响打印质量;而打印温度过高则容易引起材料烧结或变形。

2. 打印速度打印速度是指打印头在打印过程中移动的速度。

打印速度过快会导致材料无法充分熔化,从而影响打印质量;而打印速度过慢则会导致打印时间过长。

因此,需要根据打印材料和打印对象的复杂程度来合理设置打印速度,以平衡打印质量和打印效率。

3. 打印层高打印层高是指每一层打印时所堆积的材料厚度。

较小的打印层高可以提高打印精度,但也会增加打印时间;而较大的打印层高则可以减少打印时间,但会降低打印精度。

因此,需要根据所需打印对象的精度要求来选择合适的打印层高。

4. 堆积密度堆积密度是指每一层打印时材料的填充密度。

较高的堆积密度可以增加打印物体的强度,但也会增加打印时间和材料消耗;而较低的堆积密度则可以减少打印时间和材料消耗,但会降低打印物体的强度。

根据所需打印对象的应用需求来选择合适的堆积密度。

5. 打印底座温度打印底座温度是指打印平台的温度。

通过加热打印底座可以提高打印物体与打印平台的附着力,减少打印失真和翘曲。

打印底座温度的设置应根据所使用的材料和打印平台的性质来确定。

6. 支撑结构支撑结构是指在打印过程中用于支撑悬空部分的结构。

支撑结构的设计和设置对于打印质量和打印效率都有着重要的影响。

合理设置支撑结构可以减少打印物体的变形和瑕疵,但也会增加打印时间和材料消耗。

试述熔融沉积3d打印加工的工艺原理和优缺点

试述熔融沉积3d打印加工的工艺原理和优缺点

试述熔融沉积3d打印加工的工艺原理和优缺点熔融沉积3D打印加工是一种常见的3D打印技术,其工艺原理是通过将材料线性放置并在每个层次上加热熔化,以构建3D模型。

这种技术的优点在于它可以使用多种材料,且制造速度快。

缺点是打印出的模型表面可能不够光滑,且需要在设计前考虑支撑结构以支持打印过程中的悬空部分。

该技术的工艺流程如下:首先,设计师需要使用CAD软件创建3D模型,并将其转换为可读取的文件格式。

然后,使用3D打印机将文件读取到其内存中。

接下来,打印机会将材料线性放置在打印平台上,并使用热源将其加热到熔化点。

一旦材料熔化,打印机会按照预设的路径将其放置在正确的位置。

一旦一层完成,打印机会移动到下一层并重复该过程,直到完整的3D模型完成。

熔融沉积3D打印加工技术的优点之一是可以使用多种材料进行打印。

这包括塑料、金属和陶瓷等。

因此,该技术非常适用于需要使用不同材料的应用程序。

此外,该技术的制造速度也很快。

由于它是逐层构建的,因此可以在几小时内制造出复杂的3D模型。

然而,该技术也存在一些缺点。

首先,由于该技术是逐层构建的,因此可能会出现表面不够光滑的问题。

这可能需要进行后续处理以获得所需的外观。

其次,由于该技术是逐层构建的,因此需要在设计时考虑支撑结构以支持打印过程中的悬空部分。

这可能会增加设计和制造成本。

总之,熔融沉积3D打印加工技术是一种常见的3D打印技术,其工艺原理是通过将材料线性放置并在每个层次上加热熔化,以构建3D模型。

该技术的优点在于可以使用多种材料,并且制造速度快。

缺点是可能会出现表面不够光滑的问题,并且需要在设计时考虑支撑结构以支持打印过程中的悬空部分。

3D打印技术3.1 熔融沉积成型技术的工艺原理和工艺特点

3D打印技术3.1 熔融沉积成型技术的工艺原理和工艺特点
模块三 熔融堆积成型
3.1 熔融沉积成型技术的工艺原理和工艺特点
课堂导入
观看视频并回答
通过观看《熔融沉积成型技术》 视频,熔融堆积技术讲解了哪些 要点?你从中了解到哪些知识?
猜一猜:
下面茶具样品是用什么材料制作的?是通过什么方法制作的?
学习导览图 模块3 熔融堆积成型
01
熔融堆积 成型技术 的工艺原 理
&
课堂讨论
提问:通过本课时的学习,对FDM技术的工艺原理和工艺 特点你有哪些认识?平时在运用FDM技术打印模型时,我
们有哪些地方要特别注意?
熔融沉积成型用较低;材料 利用率高、能耗 小、污染小、绿 色环保。
成型材料广泛 石蜡、PLA、ABS、 聚碳酸酯、尼龙、低 熔点金属、陶瓷等低 熔点材料、以及复合 材料均可作为原材料。
后处理简单
仅需剥离支撑 结构,模型的 翘曲变形相对 较小。
熔融沉积成型技术的不足
• 成形件表面有较明显的条纹或者台阶效应,影响成形件的表面质量; • 成形件存在各向异性的力学特点,沿竖直叠加方向的粘结强度相对较弱; • 成形工艺需要为倾斜、悬臂结构设计制作支撑结构,降低了材料利用率 和加工效率; • 打印模型的每一层均需按截面形状逐条填充,并且受惯性影响,喷头无 法快速移动,致使打印过程缓慢,打印时间较长。
熔融沉积成型技术的发展
熔融沉积成型(Fused Deposition Modeling,FDM), 也称熔融沉积制造、熔融堆积成型等。该工艺思想最先由美国学 者斯科特•克伦普(Scott Crump)于1988年提出,并于1989年 申 请 了 美 国 专 利 。 同 年 , 斯 科 特 和 妻 子 丽 莎 • 克 伦 普 ( Lisa Crump )一同创立了 Stratasys 公司。 1992 年, Stratasys 公司 在成立 3 年后,推出了第一台基于 FDM 技术的 3D 工业级打印机。 由于 FDM 的设备维护方便,成型材料广泛,自动化程度高,且 占地面积小,目前被广泛应用于产品开发、快速模具制作、医疗 器械的设计开发及人体器官的原型制作,代表着快速成型制造技 术的一个重要发展方向。 在国内,清华大学也较早地进行了 FDM 工艺商品化系统的 研制工作,并推出熔融挤压制造设备MEM250。

试述熔融沉积3d打印加工的工艺原理和优缺点

试述熔融沉积3d打印加工的工艺原理和优缺点

试述熔融沉积3d打印加工的工艺原理和优缺点(原创实用版)目录一、引言二、熔融沉积 3D 打印的工艺原理1.熔融沉积成型技术简介2.熔融沉积 3D 打印的工艺流程3.熔融沉积 3D 打印的材料种类三、熔融沉积 3D 打印的优点1.成型速度快2.成本较低3.制造过程环保4.可以制造复杂形状的零件四、熔融沉积 3D 打印的缺点1.零件的精度和表面质量相对较低2.喷嘴容易堵塞3.打印件翘曲变形4.材料种类有限五、结论正文一、引言随着科技的发展,3D 打印技术逐渐走进人们的视野。

其中,熔融沉积 3D 打印技术因其独特的优势在制造领域得到了广泛的应用。

本文将从熔融沉积 3D 打印的工艺原理和优缺点两方面进行探讨。

二、熔融沉积 3D 打印的工艺原理1.熔融沉积成型技术简介熔融沉积成型技术(FDM,Fused Deposition Modeling)是一种常见的 3D 打印技术。

其原理是将材料加热至一定温度,使其熔化为半流动状态,然后通过喷嘴按照预先设定的路径进行堆积,逐层固化成型。

2.熔融沉积 3D 打印的工艺流程熔融沉积 3D 打印的工艺流程主要包括预处理、切片、熔融沉积和后处理四个步骤。

首先,将三维模型进行预处理,生成打印所需的数字模型;然后,使用切片软件将数字模型切片为二维路径;接着,通过熔融沉积成型技术将材料堆积成型;最后,进行后处理,如去除支撑结构、打磨表面等。

3.熔融沉积 3D 打印的材料种类熔融沉积 3D 打印的材料主要分为两类:模制材料和支撑材料。

模制材料用于堆积成型,常见的有 ABS、PLA、PC、PE 等;支撑材料用于构建打印过程中的支撑结构,常见的有 PVA、HIPS 等。

三、熔融沉积 3D 打印的优点1.成型速度快熔融沉积 3D 打印采用逐层堆积的方式,成型速度相对较快,适用于批量生产。

2.成本较低熔融沉积 3D 打印的材料成本和设备维护成本较低,能够降低生产成本。

3.制造过程环保与传统制造工艺相比,熔融沉积 3D 打印过程无污染,较为环保。

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3D打印技术之熔融沉积成型工艺(FDM)
熔融沉积成型工艺(FusedDepositionModeling,FDM)是继LOM工艺和SLA 工艺之后发展起来的一种3D打印技术。

该技术由ScottCrump于1988年发明,随后ScottCrump创立了Stratasys公司。

1992年,Stratasys公司推出了世界上第一台基于FDM技术的3D打印机——“3D造型者(3DModeler)”,这也标志着FDM技术步入商用阶段。

国内的清华大学、北京大学、中科院广州电子技术有限公司都是较早引进FDM技术并进行研究的科研单位。

FDM工艺无需激光系统的支持,所用的成型材料也相对低廉,总体性价比高,这也是众多开源桌面3D打印机主要采用的技术方案。

熔融沉积有时候又被称为熔丝沉积,它将丝状的热熔性材料进行加热融化,通过带有微细喷嘴的挤出机把材料挤出来。

喷头可以沿X轴的方向进行移动,工作台则沿Y轴和Z轴方向移动(当然不同的设备其机械结构的设计也许不一样),熔融的丝材被挤出后随即会和前一层材料粘合在一起。

一层材料沉积后工作台将按预定的增量下降一个厚度,然后重复以上的步骤直到工件完全成型。

下面我们一起来看看FDM的详细技术原理:
热熔性丝材(通常为ABS或PLA材料)先被缠绕在供料辊上,由步进电机驱
动辊子旋转,丝材在主动辊与从动辊的摩擦力作用下向挤出机喷头送出。

在供料辊和喷头之间有一导向套,导向套采用低摩擦力材料制成以便丝材能够顺利准确地由供料辊送到喷头的内腔。

喷头的上方有电阻丝式加热器,在加热器的作用下丝材被加热到熔融状态,然后通过挤出机把材料挤压到工作台上,材料冷却后便形形成了工件的截面轮廓。

采用FDM工艺制作具有悬空结构的工件原型时需要有支撑结构的支持,为了节省材料成本和提高成型的效率,新型的FDM设备会采用了双喷头的设计,一个喷头负责挤出成型材料,另外一个喷头负责挤出支撑材料。

一般来说,用于成型的材料丝相对更精细一些,而且价格较高,沉积效率也较低。

用于制作支撑材料的丝材会相对较粗一些,而且成本较低,但沉积效率会更高些。

支撑材料一般会选用水溶性材料或比成型材料熔点低的材料,这样在后期处理时通过物理或化学的方式就能很方便地把支撑结构去除干净。

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