什么是 FDM 3D 打印机？构建和使用 PDF
这是机械帖 ！今天您将阅读关于什么是 3D 打印？它有哪些类型？ 3D 打印的优点和局限性等等……
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什么是3D打印？
3D 打印是一种增材制造工艺，可在 3D 打印机的帮助下制作实体模型。这些实体模型首先在 CAD 软件中构建，然后发送到 3D 打印机打印零件。正如增材制造的名称所暗示的那样，一层又一层的细丝材料被添加以形成一个 3 维模型。
谁发明了 3D 打印？
Chuck Hull 发明了 3D 打印技术 在 1983 年，他被认为是 SLA 3D 打印技术的发明者。而 FDM 3D 打印技术是由 Scott Crump 发明的 Stratasys 公司的创始人。3D打印技术的种类
以下是3D打印技术的种类：
- 熔融沉积建模 (FDM)
- 立体光刻 (SLA)
- 蒙面立体光刻 (MSLA)
- 选择性激光烧结 (SLS)
- 数字光处理 (DLP)
- 多射流融合 (MJF)
- 直接金属激光烧结 (DMLS)
- 电子束熔炼 (EBM)
- 层压物体制造 (LOM)
今天我们将详细讨论最常见的 3D 打印类型，即熔融沉积建模 (FDM)
什么是 FDM 3D 打印？
熔融沉积成型 (FDM) 或熔融长丝制造 (FFF) 是一种增材制造工艺，其中塑料长丝被加热并通过喷嘴从下向上逐层挤出。随着塑料冷却下来，它会固化，从而获得 3D 打印部件。
FDM 3D打印机主要部件
FDM或FFF 3D打印机主要有以下几部分：
- 灯丝线圈
- 带加热元件的挤出机
- 喂食器
- 步进电机机构
- 搭建平台
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| 图片来自 – Lemio，GFDL，来自 Wikimedia Commons |
灯丝线圈
灯丝线圈是由具有圆形横截面的热塑性塑料制成的线轴。灯丝有多种颜色。  |
| 图片来自意大利米兰的 Maurizio Pesce，CC BY 2.0，来自 Wikimedia Commons |
带加热元件的挤出机
带有加热元件的挤出机使热塑性长丝软化，然后通过喷嘴挤出。馈线
进料机构用于将长丝连续送入挤出机。步进电机机构
一组步进电机用于提供和控制挤出机和构建平台在 X、Y 和 Z 方向上的运动。搭建平台
3D打印机的构建平台是打印3D零件的地方。熔融沉积成型 (FDM) 打印机的工作原理：
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图片来自 – Paolo Cignoni，CC BY-SA 4.0，来自 Wikimedia Commons |
需要3D打印的部分首先在CAD软件中设计。
之后导出为.STL格式文件。
这个.STL文件然后被发送到一个切片软件，例如：Cura。在切片机软件中，您可以控制层高、灯丝温度等打印参数。
设置好参数后，将文件保存到SD卡，然后插入3D打印机。或者一些3D打印机可以通过USB直接连接。
在 3D 打印机中选择文件并进行相应设置。
3D打印机的进料机构吸入耗材，送至挤出机加热至设定温度。
然后将细丝逐层挤出到构建平台上。步进电机控制喷嘴的运动以及相应的构建平台。
可3D打印的材料
以下是3D打印常用的材料：- 丙烯腈丁二烯苯乙烯 (ABS) 塑料
- 聚对苯二甲酸乙二醇酯 (PET)
- 聚碳酸酯
- 尼龙
- 碳纤维
- 树脂等
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3D打印的应用
以下是3D打印的应用：
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| 汽轮机3D打印模型 |图片来自 – CMitchell，CC BY-SA 4.0，来自 Wikimedia Commons
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- 3D 打印用于汽车行业，从原型设计到打印备件。
- 在鞋类行业，阿迪达斯、耐克等品牌正在利用这项技术来打印鞋类。
- 现在眼镜也被 3D 打印了。
- 3D 打印用于医疗用途，例如植入物的打印、牙科行业中的牙冠和假牙的打印、机械臂等。
- 在教育行业，它用于打印 3D 模型，以便更好地理解和教学。
- 3D 打印也广泛用于原型制作。
3D 打印的优势
以下是3D打印的优点：
- 高度灵活。
- 可以轻松制造复杂的零件。
- 减少材料浪费。
- 打印部件的质量始终如一。
- 生产速度快。
- 可以轻松地对设计进行更改。
3D 打印的缺点
以下是3D打印的缺点：- 3D 打印机的能耗很高。
- 3D 打印机价格昂贵，初始投资高。
- 目前，可以打印的材料数量有限。
- 虽然 3D 打印会产生有毒排放物。
- 可以使用 3D 打印获得的饰面存在限制。
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结论
3D打印有可能彻底改变制造业。 3D 打印在许多领域都有很好的应用范围。 3D打印可以成为未来的制造技术。目前，该技术相对昂贵，这是主要的限制因素之一，但是随着技术的进步和越来越多的人对它的熟悉，这个问题可以得到解决。这就是 3D 打印的概述。
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