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

&
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来自百度文库意？
• 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。
3 4
在描绘熔融沉积式打印技术工作原理之前， 我们可以先设想这样一个场景：蛋糕店里面挤蛋 糕花，把奶油装进一个锥形（像一把老式雨伞） 的塑料里，顶部开一个小孔，然后你把这个塑料 锥形头朝下，向盘子上面挤，边挤变移动，就像 写毛笔字一样，当你完成第一层的堆积后，向上 抬一点，重复第一层的工作，以此类推，重复以 上过程，直至最终堆出你想要的形状，其实这就 是FDM的基本思想。
熔融沉积成型技术的工艺原理
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。
熔融沉积成型技术的优点
成本相对较低 制作和使用维护 费用较低；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
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。
02
熔融堆积 成型技术 的工艺特 点
03
熔融堆积 成型技术 的工艺流 程
04
熔融堆积成 型技术的成 型材料种类 及特征
05
熔融堆积 成型技术 的应用
06
熔融堆积 成型技术 的发展方 向
1
熔融堆积成型技术的发展 熔融堆积成型技术的工艺原理 熔融堆积成型技术的优点 熔融堆积成型技术的不足
2
本节 知识点
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