FDM快速成型机操作说明
FDM(熔融沉积制造)资料讲解
（2）FDM在美国快速原型制造公司的应用
从事模型制造的美国Rapid Models & Prototypes公司采用FDM工艺为生产厂 商Laramie Toys制作了玩具水枪模型，如图所示。借助FDM工艺制作该玩具水枪 模型，通过将多个零件一体制作，减少了传统制作方式制作模型的部件数量， 避免了焊接与螺纹连接等组装环节，显著提高了模型制作的效率。
（4）FDM在福特公司的应用
福特公司常年需要部件的衬板，当部件从一厂到另一厂的运输过程中，衬 板用于支撑、缓冲和防护。衬板的前表面根据部件的几何形状而改变。福特公 司一年间要采用一系列的衬板，一般地，每种衬板改型要花费成千万美元和12 周时间制作必需的模具。新衬板的注塑消失模被联合公司选作生产部件后，部 件的蜡靠模采用FDM制作，制作周期仅3天。其间，必须小心的检验蜡靠模的尺 寸，测出模具收缩趋向。紧接着从铸造石蜡模翻出A2钢模，该处理过程将花费 一周时间。模具接着车削外表面，划上修改线和水平线以便机械加工。
熔融沉积快速成型工艺
熔融沉积快速成型（Fused Deposition Modeling，简称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。该工艺方法以美国Stratasys公司开发的FDM制造系统应用最为广泛。该 公司自1993年开发出第一台FDM1650机型后，先后推出了FDM2000、 FDM3000、FDM8000及1998年推出的引人注目的FDM Quantum机型，FDM Quantum机型的最大造型体积达到600mm×500mm×600mm。国内的清华大 学与北京殷华公司也较早地进行了FDM工艺商品化系统的研制工作，并推出 熔融挤压制造设备MEM 250等。
一、熔融沉积工艺的基本原理
FDM快速成型技术
参考文献
[1] 何新英，潘夕琪. FDM工艺中基于特征分区的扫描路径算 法及优化[J].广州航海高等专科学校学报.2009. [2] 纪良波等.基于神经网络和遗传算法的熔融沉积成型多目 标优化[J].金属铸锻焊技术.2010 [3] 陈静. 熔融沉积成形中扫描方式的研究[J].华中科技大学硕 士学位论文.2009 [4] 余东满等. 熔融沉积快速成型工艺过程分析及应用[J]. 机械 设计与制造.2011
熔融沉积快速成型
主要内容
FDM成型原理 基沉积成型 多目标优化 FDM成型机
1. FDM成型原理
丝材在喷头内以电加热的方式被加热到熔融状态。工 作时 ，先确定各层间距、 路径宽度 ，由计算机对三维模 型进行切片 ，生成路径 ，然后在计算机控制下 ，喷头按 路径移动出丝 ，喷出的丝黏结在工作台已有层面上 ，每 扫描加工完一层 ，工作台即下降一截面层的高度 ，喷头 再进行下一层截面的扫描喷丝 ，如此反复逐层沉积 ，直 到最后一层 ，这样熔丝黏结形成所要求的实体模型
路径优化算法的主要工作是尽可能把这些本应该连接 起来的断点连接起来 ，由此会引起加工路径先后次序的改 变，还要对路径进行重排。 设分区后的路径数为 n条，定义数组 P(i) ( i =0, ……, n - 1)为第 i条路径，i为路径号。 判断第一条路径的终点坐 标与第二条路径的始点坐标的差值是否小于某个值，如果 是，则这两条路径合并为一条路径，并且删除第二条路径， 第二条路径后的路径号都相应前移一位；如果不是，则接 下来判断第二条路径的终点坐标与第三条路径的始点坐标 的差值是否小于某个值。如此类推，直至最后一条路径。 其流程图如图 4所示，优化后的路径如图5所示
2.2 基于特征分区的扫描路径
FDM快速成型机加工工艺方法研究_快速成型_先进制造技术_981
FDM快速成型机加工工艺方法研究_快速成型_先进制造技术_981FDM快速成型机加工工艺方法研究_快速成型_先进制造技术快速成型(RP)技术可以自动、快速、直接、精确地将设计思想转化为具有一定功能的原型或直接制造零件(模具)，有效地缩短产品的研发周期，是提高产品质量、缩减产品成本的有力工具。
使用RP技术，把概念设计置于昂贵的模具制造这一工序之前，能给设计和制造人员以检验及修改设计的机会。
熔融沉积成型(FDM)是众多快速成型方法中的一种。
FDM技术做出的原型件，从材料的性能以及外观看，都非常接近实际，所以在制造概念和验证产品功能方面有独特的优势。
FDM使用的材料有ABS塑料丝、尼龙和蜡丝。
以ABS材料为例，制作出的原型件的强度可以达到其本身强度的80%，在各种快速成型方法中是比较优越的。
为加工出高质量的原型件，对FDM快速成型机的加工工艺方法进行研究是非常必要的。
1 工作原理如图1所示，快速成型是把在CAD系统上建立的三维实体模型(电子模型)离散化，在实体模型的高度方向上按几何形状变化分成一定厚度的薄层，用这些不同高度的层面信息来控制喷头的运动轨迹进行层面加工。
将这些薄层堆积起来，得到加工所需的三维造型。
2 加工工艺方法研究2.1 标定在机器的最初安装调试和更换了喷嘴之后要做标定。
在制作一个耗时较长或精度要求较高的原型件之前，建议重新标定一下。
耗时长的原型件，尺寸可能会较大，结构复杂，若精度不够，累积误差就会大，从而影响原型件的表面加工质量。
在标定的时候，通过多次X、Y方向的调整之后，一定要通过放大镜确定最上一层support丝在model丝的正中间。
在这个前提下，再将褐色的support丝扯下，测量看其平均厚度是否为0.254mm，若不满足，再调整Z方向。
2.2 上料在上料的时候，首先要检查料是否受潮，尤其是,support丝更容易受潮。
如料受潮，在挤出来的料丝中会发现有气泡存在，另外加工原型件的过程中会出现拉毛现象。
快速成型机安全操作规程
快速成型机安全操作规程为了确保财产及人身安全，操作者及在场人员必须遵守下列基本安全操作规程：1、开机时，先将机器背面的左下面的主开关擎拨向ON，再将机器内的UPS的主开关擎拨向ON，再将机器前面的操作面板上的绿色按钮按下。
开机后，选择“AutoHomeXYZ”，机器自动执行X，Y及Z轴归位动作后，再对系统进行操作。
2、关机时，按下操作面板上的红色按擎，机器执行关机步骤，大约五分钟之后，等机器上风扇停止转动后，再将机器后面的UPS主开关及机器的主开关关掉。
3、在零件制作或进行校准之前真空表压力读数应在-15到-30Hg之间，气压读数应在52到56psi之间。
4、工件制作完成后，工作室温度会逐渐冷却到准备温度，等到工件冷却后再将其从工作室拿出来。
5、每次打开机器制作间工作室的门时，必须在操作面板及显示主操作菜单中选则“OperatorControl”—“UnlockDoor”，才可以打开制作工作室的门。
6、制作工件之前，在面板上确认喷嘴的规格与安装的喷嘴规格一致。
7、安装物料时，需先将料盒侧面的物料固定栓拿走，用手转动物料转动轮将物料由盒中抽出并将物料剪平。
将料盒放在机器的装料盒位内，再将料盒位上的手柄按向上—向外—向下的顺序将料盒锁固。
用手转动料盒上的物料转动轮将物料由盒中抽出直至物料显示灯亮并闪动。
进行上料后，物料自动由盒中抽出并进入喷头及喷嘴，物料显示灯亮（并不闪动）。
8、移除料盒时，机器执行退料动作后，物料由喷嘴中退出，此时物料显示灯闪动。
将料盒位上的手柄按向外—向上拉的顺序固定，将料盒拿走。
机器内剩余的物料会自动退出，物料显示灯熄灭。
在料盒从驱动模块分离后，必须在十秒之内取出料盒，否则料丝会被强迫塞入料盒，致使料盒无法使用。
更换下来的料盒应将运输用橡胶塞块贴回原处，直立存放料盒，以防在料盒内的丝状卷料自我缠绕。
9、定期更换喷嘴。
更换喷嘴时，应平均地拧紧或松开加热块螺丝一圈半，等确认喷嘴已全部插入加热器再使喷嘴防护罩面向前朝外。
FDM快速成型机安全操作规程
FDM快速成型机安全操作规程一、FDM快速成型机由专人负责管理，任何人员使用该设备及其工具、附件、材料等须经设备负责人允许。
二、参加实训的学生必须服从指导教师的安排，禁止从事一切未经指导教师同意的工作。
三、开机前，应确保训练室温度在29℃以下，检查工作台和喷嘴是否有残料等障碍物，检查材料是否充足，网络连接等，做好准备工作。
五、开机：按下闪烁的绿色按钮；等显示屏幕有背光后，再按绿色按钮；等系统检测完毕（看开机信息），选择XYZ自动归零,按回车。
如果系统已经被关机冷却了较长时间，在执行系统校准和零件制作之前，应让工作室加热和稳定至少四小时以上。
六、关机：按红色按钮，等待，观察屏幕上的关机信息，得到关机提示后再切断电源。
再次开机至少应等待5分钟以上。
七、制作零件前要安放好新的制作底板。
八、每次更换完喷嘴，必须进行自动校准，如自动校准失败，就必须进行与自动校准步骤相同的手动校准。
九、所用模型材料和支撑材料需保持干燥，材料开封后，应尽量在1个月内用完。
机器一星期不工作，应退出管路材料；两星期不工作，则应取出料盒，以免材料受潮和出料出口受阻。
十、在机器工作室内部操作时，要穿戴好安全手套和长袖套。
在超声波清洗器捞零件时，要戴好橡胶手套，并使用配备的工具，以免NaOH溶液伤害皮肤。
十一、在顶盖之下操作时，要使用配备的扶梯。
十二、在机器自动运行时，切勿人工干预。
设备出现故障时，应立即停机，关闭电源，及时报告，由专业人员检修。
勿带故障操作和擅自处理。
十三、每次用完设备后，清理设备附件和材料，作好设备日常保养和工作场地的清洁。
按照操作说明书要求，做好每周保养、每季度保养及其它所需保养。
西安理工大学工程训练中心二零一零年六月。
FDM设备使用指南
FDM设备使用操作指南FDM (Fused Deposition Manufacturing) 打印设备是指通过熔融的方式将原材料熔化并逐层沉积，常用的设备结构可以分为：龙门结构、箱体结构和三角洲结构。
我们的设备就属于三角洲结构。
Step1 检查平台是否安装了软磁吸贴，磁铁作用是为了方便打印完成后将模型取下。
Step2 在软磁贴表面上贴上美纹纸，并且沿边缘进行裁剪后放置与平台中间Step3 预热耗材（以PLA为例）：准备→预热PLA（默认温度：喷头190℃，热床40℃）预热过程中，关注温度变化，以及喉管处的风扇是否正常运转，若风扇不运转可能会导致喉管处温度偏高，耗材在喉管软化，无法有效送至喷头，容易导致堵丝。
热床上涂抹少量固体胶，增强材料与平台的粘附力，防止模型翘边。
Step4 填装丝材首先需要将丝材头部修剪为尖头，方便丝材进入喷头中将送丝电机的夹子打开，方便丝材穿入后，直接送入喷头内，送入丝材后，确认丝材从喷头部顺畅挤出后，安装好特氟龙管子。
风扇需要运转正常Step5 调节Z 轴偏移量由于平台上放置了磁吸贴，因此实际打印平面的高度是高于Z=0的平面的，所以需要在控制 → 运动 → Z Offset 中设置Z Offset 。
一般在不确定大致的调整量时，可以先将设置到10mm 左右，点击保存参数，后续打印过程中可以实时进行Z Offset 的调整。
Step6 开始打印模型点击由存储卡 → 选择需要打印的gcode 文件，设备自动开始加热打印。
模型开始打印后，观察喷头到最低点后，与平台间的距离，并通过Z Offset 继续调整，建议按照每次0.1mm 左右的调整量进行，放置喷头下降过快撞击到平台。
经过多次调整后，使底层的打印效果达到要求：喷嘴距离平台太近会导致出丝之间重叠，互相挤压翘曲，更严重甚至不出丝。
距离太远会导致模型无法有效粘附在平台上，应调整Z Offset 使打印的底层丝纹均匀清晰。
Step7 打印暂停与中断需要先点击暂停打印，然后点击停止打印。
FDM快速成型技术描述
FDM快速成型技术描述FDM技术是由Stratasys公司所设计与制造，可应用于一系列的系统中。
这些系统为FDM Maxum，FDM Titan，FDM Vantage, PlusProdigy Plus以及Dimension。
FDM技术利用ABS，polycarbonate(PC)，polyphenylsulfone (PPSF)以及其它材料。
这些热塑性材料受到挤压成为半熔融状态的细丝，由沉积在层层堆栈基础上的方式，从3D CAD资料直接建构原型。
该技术通常应用于塑型，装配，功能性测试以及概念设计。
此外，FDM技术可以应用于打样与快速制造。
1熔融沉积造型( FDM) 的工艺原理1.1 快速成型技术的基本原理快速成型技术是对零件的三维CAD 实体模型，按照一定的厚度进行分层切片处理，生成二维的截面信息，然后根据每一层的截面信息，利用不同的方法生成截面的形状。
这一过程反复进行，各截面层层叠加，最终形成三维实体。
分层的厚度可以相等，也可以不等。
分层越薄，生成的零件精度越高，采用不等厚度分层的目的在于加快成型速度。
1.2 FDM快速成型机的工艺原理如图1 所示。
快速成型机的加热喷头受计算机控制，根据水平分层数据作x - y 平面运动。
丝材由送丝机构送至喷头，经过加热、熔化，从喷头挤出粘结到工作台面，然后快速冷却并凝固。
每一层截面完成后，工作台下降一层的高度，再继续进行下一层的造型。
如此重复，直至完成整个实体的造型。
每层的厚度根据喷头挤丝的直径大小确定。
图1 FDM 工艺原理图FDM 工艺关键是保持熔融的成型材料刚好在凝固点之上，通常控制在比凝固点高1 ℃左右。
目前，最常用的熔丝线材主要是ABS、人造橡胶、铸蜡和聚酯热塑性塑料等。
1998 年澳大利亚开发出了一种新型的金属材料用于FDM 工艺———塑料复合材料丝。
2 FDM快速成型机工艺的过程FDM 快速成型的过程包括:设计三维CAD 模型、CAD 模型的近似处理、对STL 文件进行分层处理、造型、后处理。
FDM设备使用指南
FDM设备使用指南FDM（立体层析制造）是一种常见的三维打印技术，它使用热塑性材料，通过分层堆叠的方式构建物体，使其逐渐形成想要的形状。
下面是FDM设备使用指南，以帮助您更好地了解和操作FDM设备。
1.设备准备在使用FDM设备之前，您需要确保设备处于良好的工作状态。
检查设备的电源和连接线是否良好连接。
清理打印平台以确保表面平整、干净，并且没有残留物。
2.设置软件将您的设计文件导入到打印软件中，并进行必要的设置。
这包括选择适当的打印材料、打印层厚度和填充密度等参数。
确保您的设备驱动程序已正确安装，并且与打印软件相连接。
3.加载打印材料将正确类型和颜色的打印材料加载到设备中。
首先，将材料卷放置在设备的材料供给系统中。
然后，按照设备说明书或操作界面的指示，将打印材料引导到打印头中。
4.调整打印平台在开始打印之前，您需要调整打印平台以确保打印材料能够正确附着在平台上。
大多数FDM设备都配有调整螺丝或手柄，可用于调整平台的水平度和高度。
确保平台与打印头之间的距离适合您所选择的打印层厚度。
5.预热设备打印前，您需要将设备预热到适当的温度。
根据所使用的打印材料，调整热床和打印头的温度设置。
等待设备达到所需温度后，始终检查温度设置以确保打印过程中温度保持稳定。
6.打印在所有准备工作完成后，您可以开始打印了。
启动打印软件，检查打印预览或图像，然后按下“开始打印”按钮。
设备将自动开始构建物体，一层一层地将打印材料添加到打印平台上，直到完成。
7.监控打印过程在打印过程中，建议您保持对设备的监控。
观察打印头的运动，确保打印材料正常附着在平台上，并且没有发生任何错误。
如果发现问题，立即中止打印，并解决问题。
8.后处理在打印完成后，您需要进行一些后处理操作。
首先，将打印物从打印平台上取下，并清除支撑结构（如有）。
您可以使用适当的工具（如剪刀或刮刀）进行此操作。
然后，对打印物进行必要的修整或处理，以获得最终的形状和表面质量。
FDM设备使用指南
FDM设备使用指南FDM（Fused Deposition Modeling）是一种常见的3D打印技术，也是目前最为广泛应用的一种。
本文将为您介绍FDM设备的使用指南，帮助您轻松上手。
1.准备工作：-确保FDM设备处于稳定的位置，并连接电源和电脑。
-检查打印材料的余量，确保足够完成打印任务。
-启动设备，等待设备进入工作状态。
2.设定打印参数：-打开相应的3D打印软件，选择合适的模型文件。
-根据需要调整打印参数，如打印质量、打印速度、填充密度等。
-选择合适的支撑材料和结构，确保打印过程中模型的稳定性。
3.加载打印材料：-根据FDM设备的说明书，找到合适的打印材料和颜色。
-将打印材料加载到设备的喷头中，确保材料顺利进入喷头。
4.调整打印平台：-调整打印平台的高度，使其与喷头的距离合适。
-确保打印平台光洁平整，以确保打印质量。
5.开始打印：-在3D打印软件中点击“打印”按钮，开始打印。
-观察打印过程中的温度和喷头位置，确保设备正常工作。
-注意观察打印平台上的模型，确保没有发生偏移或其他问题。
6.完成打印：-打印完成后，等待打印平台冷却至安全温度。
-轻轻取下打印平台上的模型。
-检查打印质量，如有需要，可以修整模型的边缘和支撑材料。
7.清洁和维护：-打印完成后，及时清理设备，防止打印材料残留堆积。
-定期检查设备的喷头和滑动轨道，清除可能出现的堵塞或污染。
-定期校准设备的打印平台和喷头，以确保打印质量。
8.安全注意事项：-在使用FDM设备时，务必注意安全，遵循设备的使用手册和操作指南。
-避免直接接触打印材料和设备的高温部位，避免烫伤。
-确保设备的通风良好，避免吸入可能产生的有害气体。
-在设备运行过程中，尽量不要离开设备，以防万一发生意外。
FDM快速成型技术及其应用
感谢观看
4、医疗行业：在医疗领域，FDM技术被用于制造人体植入物、医疗器械等。 由于其制造的材料安全、无毒，且精度高，使得FDM成为医疗行业的重要选择。
5、教育行业：在教育领域，FDM技术常被用于教学示范和实验中，通过打印 出三维模型来帮助学生更好地理解复杂的概念和结构。此外，学生也可以使用 FDM技术来制作自己的设计项目，提高实践能力和创新思维。
六、未来展望
随着科技的快速发展和社会的不断进步，我们期待快速成型技术能够在以下 几个方面有所突破：首先，设备的效率和稳定性还有待提高，以提高生产效率和 质量；其次，材料的种类和性能需要进一步拓展和优化，以满足不同应用场景的 需求；最后，我们期待这种技术能够更好地融入环保理念，以实现可持续的制造 和发展。
（4）材料广泛：光敏树脂种类繁多，可以满足各种不同类型制品的需求。
2、不足
然而，光固化快速成型技术也存在以下不足之处：
（1）成本较高：光固化快速成型技术的设备、材料和维护成本较高，限制 了其广泛应用。
（2）技术难度较大：光固化快速成型技术的技术门槛较高，需要专业人员 进行操作和维护。
（3）环境影响：光固化过程会产生有害的紫外光和挥发性有机化合物，对 环境和操作者的健康有一定影响。
8、环保行业：在环保领域，FDM技术提供了一种可持续的制造方法。通过使 用可降解或可回收的材料进行打印，可以减少废弃物的产生和对环境的影响。此 外，FDM技术还可以用于制造环保设备零件等。
9、科研领域：在科学研究领域，FDM技术常被用于制造实验模型和测试样品。 例如在材料科学中，研究人员可以使用FDM来制造不同材料的复合结构以研究其 物理和化学性能。此外在生物学领域，FDM技术也被用于制造生物组织的复杂结 构以研究其生长和发育的机制。
fdm成型工艺过程
FDM成型工艺过程1. 简介FDM成型工艺，即熔融沉积成型工艺（Fused Deposition Modeling），是一种常用的快速成型技术，它利用热塑性材料在加热条件下通过喷嘴层层沉积，逐渐构建出三维实体物体。
本文将对FDM成型工艺的过程进行全面、详细、完整的探讨。
2. FDM成型工艺过程FDM成型工艺过程主要分为以下几个步骤：2.1 设计模型在开始FDM成型工艺之前，首先需要进行模型的设计。
可以使用计算机辅助设计（CAD）软件来创建三维模型，也可以使用现成的模型文件。
设计模型需要考虑到所选择的材料的特性和打印机的工作范围。
2.2 切片切片是将设计好的三维模型切分成一层一层的二维截面的过程。
切片时需要考虑到打印机的层厚和喷嘴直径等参数。
切片软件可以将三维模型转换为打印机可以理解并执行的指令。
2.3 准备材料准备材料是指选择适合的热塑性材料，并将其转化为打印机可以使用的形式。
一般情况下，FDM打印机使用的材料是细丝状的塑料材料，如ABS、PLA等。
这些材料通常以线圈的形式出售，需要通过特殊的进料装置将其输送到打印机的喷嘴中。
2.4 设置打印参数在开始打印之前，需要根据所选择的材料和设计模型来设置打印参数。
打印参数包括打印温度、喷嘴移动速度、填充密度等等。
这些参数会影响到打印结果的质量和耐久性。
2.5 打印一切准备就绪后，就可以开始打印了。
FDM打印机通过控制喷嘴的运动和温度来逐层地将热塑性材料喷出，并在构建台上逐渐堆叠起来。
打印的速度取决于喷嘴移动的速度和填充密度等参数设置。
2.6 后处理打印完成后，需要进行一些后处理工作。
首先，需要将打印件从构建台上取下，并清理打印件表面的支撑结构。
其次，可以对打印件进行打磨、涂漆等表面处理，以提高外观质量。
最后，需要进行一些必要的质量检验，确保打印件符合设计要求。
3. FDM成型工艺的优缺点3.1 优点•FDM成型工艺设备简单、易操作，成本相对较低。
•FDM打印机可以使用多种材料，适用于不同的应用领域。
fdm成型原理
fdm成型原理FDM成型原理。
FDM（Fused Deposition Modeling）成型技术是一种广泛应用于快速成型领域的增材制造技术，也是目前最为成熟和普及的一种3D打印技术。
其原理是利用计算机辅助设计软件将三维模型切片成多层截面，然后通过热塑性材料的熔融成型，逐层堆积成型最终实现整个零件的制造。
在FDM成型过程中，首先需要准备3D模型，并将其输入到专门的切片软件中进行处理。
切片软件会将模型切分成一层层的截面，并生成相应的G代码，用于控制3D打印机的运动轨迹。
接下来，热塑性材料（通常为ABS、PLA等）被加热到熔化温度，然后通过挤出头均匀地挤出，沉积在工作台上的指定位置，形成一层薄膜。
打印头在完成一层后，工作台下降一定距离，为下一层的打印做好准备，然后打印头再次开始挤出材料，重复这个过程直至整个零件打印完成。
FDM成型原理的关键在于热塑性材料的熔融挤出和逐层堆积。
而打印头的控制、工作台的运动、材料的熔化和沉积等都由计算机程序精确控制，保证了整个成型过程的精度和稳定性。
与传统的减材制造技术相比，FDM成型具有以下优势：1. 制造成本低，相比传统加工方式，FDM成型无需制造模具，大大降低了制造成本。
2. 制造周期短，FDM成型技术可以直接由3D模型制造零部件，无需额外的加工步骤，节省了制造周期。
3. 制造自由度高，FDM成型可以制造复杂结构的零件，实现了设计自由度的提高。
然而，FDM成型技术也存在一些局限性，例如表面粗糙度较高、材料选择有限、尺寸精度不高等问题。
但随着材料和设备的不断改进，这些问题正在逐渐得到解决。
总的来说，FDM成型技术作为一种快速、灵活、经济的制造技术，已经在航空航天、汽车、医疗器械、工业制造等领域得到了广泛应用，并且随着技术的不断发展，其应用前景将会更加广阔。
快速成型之FDM应用及实例
熔融挤出成型(FDM)工艺的材料一般是热塑性材料，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，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－“支撑”，对后续层提供定位和支撑，以保证成形过程的顺利实现。
快速模具制造（Rapid Tooling，RT）是快速成型技术的重要应用方向。
RT可分为直接法和间接法两种。
快速成型能容易地直接得到立体实物的特点使得一步成型模具的直接法更为现实，基于SLS工艺的RT技术已经可以一步到位地得到所设计的模具。
间接法则利用快速成型系统制造出母模，再用传统方法通过一次或多次翻模来得到最终的模具。
FDM在快速经济制模领域中可用间接法得到注塑模和铸造模。
首先用FDM制造母模，然后浇注硅橡胶、环氧树脂、聚氨酯等材料或低熔点合金材料，固化后取出母模即可得到软性的注塑模或低熔点合金铸模。
这种模具的寿命通常只有数件至数百件。
如果利用母模或这种模具浇注（涂覆）石膏、陶瓷、金属构成硬模具，其寿命可达数千件。
用铸造石蜡为原料，可直接得到用于熔模铸造的母模。
日本丰田公司利用FDM技术在汽车设计制造中获得了巨大收益。
Avalon汽车是丰田公司应用FDM工艺重新设计的第一个项目计划。
由于是首次应用，计划用FDM制造的零件只有35种。
FDM制造出的Avalon原型零件使设计者捕捉到了不少缺陷，例如通过对后视镜原型件的分析，发现如果采用原来的设计，零件与模具将很难分离，于是做了相应的改动，节省了后期更改所需的大量费用。
Avalon汽车的左侧后视镜是用最终使用的材料制成的，用来做振动试验，右侧后视镜则用FDM完成，仅此一项就为丰田公司节省了20万美元。
熔融沉积成型(FDM成型)实验
是CAD/CAM/CAE一体化的 三维软件，是参数化技术的最 早应用者，在三维造型软件领 域占有重要地位。
AutoCAD
可用于绘制二维制图和基本三维 设计，通过它无需建立三维实体 模型的编程，即可自动制图，因 此在全球被广泛使用。
获得模型STL格式的数据
STL格式表达简单明了，其 实质是用无数多个细小的三角形 来近似的代替并且还原原来的三 维CAD模型，与有限元中的网 格划分有很大相似处。STL格式 目前已普遍被快速成型设备接受， 成为快速成型行业数据的一个标 准。
切片处理
目前使用比较多 的切片软件主要 有Slic3r和Cura 两种，也有公司 针对自己机器特 点开发了专用的 切片软件。
设置打印参数
将STL模型导入3D打印分层软件CURA，设置各项参数。
成型过程
1.将保存好的Gcode文件放入存 储卡中，将存储卡插入打印机卡 槽; 2.打开打印机； 3.载入前处理生成的切片模型； 4.将工作台面清理干净； 5.待系统初始化完成后，即可执 行打印命令，完成模型打印。
2.FDM成型的过程
建立三维 实体模型
后处理
S T L文件 数据转
换
分层切片 加入支撑
三维模 型成型
逐层熔融 沉积制造
Autodesk123D
是一套适用于普通用户的建 模软件,可以通过简单的操作 编辑3D模型，不需要专业知 识。
3Done
是一款为中小学生呈现创意 设计而开发的设计软件，功 能强大、易于上手，能够轻 松表达想法。
熔丝堆积成型工艺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，就 能保证热熔性材料挤喷出喷嘴后，随即 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(熔融堆积)技术简介
FDM技术简介FDM技术，即熔融层积技术，Fused Deposition Modeling的简称，又可以称为熔融堆积技术，是快速成型技术的一种。
快速成型技术，即Rapid Prototyping（简称RP技术）。
RP技术是一项20世纪80年代后期由工业发达国家率先开发的新技术，其主要技术特征是成型的快捷性，能自动、快捷、精确地将设计思想转变成一定功能的产品原型或直接制造零部件，该项技术不仅能缩短产品研制开发周期，减少产品研制开发费用，而且对迅速响应市场需求，提高企业核心竞争力具有重要作用。
1、快速成型技术的功能作用●设计验证：快速原型作为一种可视化的工具，用于设计验证、产品评估，在投入大量的资金进行批量生产之前，及时发现产品设计中存在的问题，改进设计，保证产品的研发成功率。
●功能测试：使用快速成型技术制作的原型可直接进行装配检验、干涉检查，模拟产品真实工作情况的一些功能试验，如运动分析、应力分析、流体和空气动力学分析等,从而迅速完善产品的结构和性能，改进工艺及所需模具的设计。
●可制造性、可装配性检验：对于开发结构复杂的新产品(如汽车、飞机、卫星、导弹等),可事先验证零件的可制造性、零件之间的相互关系以及部件的可装配性。
●模具制造：通过快速原型与传统制造工艺相结合，制造模具和金属零件。
比如由快速原型制作真空铸造件和熔模铸造件的母模；由快速原型通过电弧喷涂、电铸制造模具或EDM 电极，由快速原型直接制造注塑模等。
●生物医疗方面的应用：为外科医生制作病例模型，制作DNA分子结构模型等。
2、运用快速成型技术的工作流程图3、快速成型技术的应用领域该技术可广泛应用于教育、科研、汽车、摩托车、家电、电动工具、医疗、机械制造、精密铸造、航天航空、工艺品、礼品制作以及玩具等行业。
4、FDM技术原理这种技术的材料一般是热塑性材料，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。
快速成型工艺的基本流程
快速成型工艺的基本流程快速成型工艺的基本流程快速成型（Rapid Prototyping，RP）是指通过计算机辅助设计、制造和快速成型技术，将CAD模型直接转换为实体模型的一种技术。
它是一种快速、准确、灵活的制造方法，能够大大缩短产品从设计到生产的周期。
下面将详细介绍快速成型工艺的基本流程。
一、CAD建模CAD（Computer Aided Design）是计算机辅助设计技术的简称，是利用计算机进行产品设计和制图的过程。
在进行快速成型之前，需要先进行CAD建模，即利用CAD软件进行产品三维建模。
通过CAD建模可以精确地描述产品的形状、尺寸和结构等信息，并可以对其进行修改和优化。
二、STL文件生成STL（Standard Triangulation Language）文件是三角形数据格式文件，由三角形组成一个个小面片来表示物体表面。
在CAD建模完成后，需要将其转换为STL格式的文件。
这个过程通常由专门的软件完成，如3D MAX等软件。
三、SLA光固化SLA（Stereolithography Apparatus）光固化是一种利用紫外线激光束逐层扫描液态光敏树脂，使其固化成固态模型的快速成型技术。
在进行SLA光固化之前，需要先将STL文件导入到SLA机器中，并设置好加工参数。
SLA机器会根据STL文件逐层扫描光敏树脂，使其逐渐固化成实体模型。
四、SLS激光烧结SLS（Selective Laser Sintering）激光烧结是一种利用激光束逐层扫描粉末材料，使其熔融并凝固成实体模型的快速成型技术。
在进行SLS激光烧结之前，需要先将STL文件导入到SLS机器中，并设置好加工参数。
SLS机器会根据STL文件逐层扫描粉末材料，使其逐渐熔融并凝固成实体模型。
五、FDM熔丝沉积FDM（Fused Deposition Modeling）熔丝沉积是一种利用塑料丝材料经过加热后从喷头中挤出，并在平台上依次堆叠形成实体模型的快速成型技术。
逆向工程报告FDM快速成型机三坐标测量机操作
LOGO
快速成型设备的组成 操作流程 保养
一、快速成型设备
FDM快速成型机包括:
1.浇注系统 2.主框架 3.电控系统 4.X.Y扫描运动系统 5.升降工作台系统 6.喷头 7.送丝机构 8.成型室
FDM的原理
FDM快速成型
机的加热喷头受计算 机控制，根据水平分 层数据作x - y 平面 运动。丝材由送丝机 构送至喷头，经过加 热、熔化，从喷头挤 出粘结到工作台面， 然后快速冷却并凝固。 每一层截面完成后， 工作台下降一层的高 度，再继续进行下一 层的造型。如此重复， 直至完成整个实体的 造型。
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逆向工程实训汇报
计辅3091---第三组
汇报人----袁霜
目录
fdm快速成型机的操作方法和步骤打开三维打印机快速成型系统12启动aurora软件3启动初始化命令三维打印机执行初始化操作4载入3d模型分层再载入三维层片模型5设定工作台的高度在一个合适的高度开始成型6打印模型7打印完成工作台下降取出模型8关机或重新开始制作另一个模型fdm快速成型机日常保养1清扫成型空间内的杂物清除z轴丝杆和导杆上的杂物
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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，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－ “支撑”，对后 续层提供定位和 支撑，以保证成 形过程的顺利实 现。
填充 支撑
轮廓
建模 载入 加工
建模 载入 加工
建模软件：
------使设计、交流和评估更加形象化，使新产品设计、样品 制造、市场定货、生产准备、等工作能并行进行，支持 同步（并行）工程的实施；
------节省了大量的开模费用，成倍降低新产品研发成本。
❖ 自1986年出现至今，短短十几年，世界上已有大约二十多 种不同的成型方法和工艺，其中比较成熟的有SLA、SLS、 LOM和FDM等方法。其成形原理分别介绍如下：
Solid Works Pro/E AutoCAD UG
(不能有错误)
另存为 ＊.stl 格式
建模 载入 加工
1. 打开软件。（打开软件前要插入加密锁）
建模 载入 加工
2. 初始化软件。
建模 载入 加工
3. 载入模型。
建模 载入 加工
卸载模型 载入多个模型
建模 载入 加工
4. 调整模型。
❖ （1）SLA快速成形系统的成型原理： 成形材料：液态光敏树脂； 制件性能：相当于工程塑料或蜡模； 主要用途：高精度塑料件、铸造用蜡模、样件或模型。
❖ （2）SLS快速成形系统的成型原理： 成形材料：工程塑料粉末； 制件性能：相当于工程塑料、蜡模、砂型； 主要用途：塑又叫快速原型制造技术；是指由CAD模 型直接驱动的快速制造任意复杂形状三维物理实体的技术总 称。 英文：RAPID PROTOTYPING，简称RP，
或 RAPID PROTOTYPING MANUFACTUREING，简称 RPM。
不同种类的快速成型系统因所用成形材料不同，成形原理和 系统特点也各有不同。但是，其基本原理都是一样的，那就是 “分层制造，逐层叠加“。形象地讲，快速成形系统就像是一
3. 水平方向的强度高于垂直方向的强度。如果需要保证强度，选择强 度要求高的方向为水平方向。
4. 模型表面有平面时，以平行和垂直于大部分平面的方向摆放。
5. 减少支撑面积，降低支撑高度。避免出现投影面积小，高度高的支 撑面出现。
❖ （3）LOM快速成形系统的成型原理： 成形材料：涂敷有热敏胶的纤维纸； 制件性能：相当于高级木材； 主要用途：快速制造新产品样件、模型或铸造用木模。
❖ （4）FDM快速成形系统的成型原理： 成形材料：固体丝状工程塑料； 制件性能：相当于工程塑料或蜡模； 主要用途：塑料件、铸造用蜡模、样件或模型。
建模 载入 加工
建模 载入 加工
选择N3精细
将填充间隔改为3
工作台高度为默认值，不要改变
支撑
支撑
支撑
注意：每次加工完，如果不关机，继续新的加工，要恢复就绪状态。
1. 加工范围：223mm×262mm×315mm 过大的形体需要进行拆分，用丙酮作为胶剂粘接。
2. 不同表面的成型质量不同，上表面好于下表面，水平面好于垂直面， 垂直面好于斜面。选择重要的表面作为上表面。 水平方向精度好于垂直方向的精度，水平面上的圆孔、立柱质量精 度最好，垂直面上的较差。如果有较小直径（小于10mm）的立柱、 内孔等特征，尽量选择垂直方向成型。
FDM的特点
❖ 不使用激光，维护简单，成本低 ❖ 塑料丝材，清洁，更换容易 ❖ 后期处理简单 ❖ 成型速度较快
熔融挤P出R成型INT 3D 快速成型机
(FDM)工艺的材料一 般是热塑性材料，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。
→→→最后由成形系统成形一系列层片并自动将它们联接起 来，得到一个三维物理实体。
成型过程示意图
❖ 快速成型工艺的优势：
------使模型或模具的制造时间缩短数倍甚至数十倍，大大缩 短新产品研制周期；
------使复杂模型的直接制造成为可能，提高了制造复杂零件 的能力；
------可以及时发现产品设计的错误，做到早找错、早更改， 避免更改后续工序所造成的大量损失，显著提高新产品 投产的一次成功率；
台” 立体打印机"。
快速成型的基本过程：
→→→首先设计出所需零件的计算机三维模型（数字模型、 CAD模型）
→→→按照一定的规律将该模型离散为一系列有序的单元， 通常在Z向将其按一定厚度进行离散（习惯称为分 层），把原来的三维CAD模型变成一系列的层片
→→→再根据每个层片的轮廓信息，输入加工参数，自动生 成数控代码