熔融沉积建模 (FDM) 3D 打印:技术概述
熔融沉积成型 (FDM) 是一种基于挤出的 3D 打印技术。 FDM 中使用的构建材料是热塑性聚合物,呈长丝形式。在 FDM 中,通过在 CAD 模型定义的路径中逐层选择性地沉积熔化的材料来制造零件。由于精度高、成本低、选材多,FDM是目前全球应用最广泛的3D打印技术之一。
熔融沉积建模 (FDM) 如何工作?
FDM 技术使用热塑性长丝形式的构建输入材料,根据定义的 CAD 模型将其液化并重新固化成所需的形状。
FDM 打印机由两个线轴组成:一个用于构建材料,另一个用于支撑材料。熔融沉积成型3D打印过程遵循以下主要步骤:
- 第 1 步 – 输入 CAD 数据后,已加载的固体成型材料长丝在液化器头中的热量的帮助下液化
- 第二步 – 这种熔化的液态塑料通过挤出喷嘴作为一层送入泡沫构建平台上,该喷嘴在 CAD 数据中定义的所有方向上移动。重复这种一层一层地添加液体/半固体层的过程。如果设计包含可能弯曲或弯曲的悬垂结构或结构,则使用支撑结构。根据选择,支撑材料可以与构建材料或任何其他材料相同。
- 第 3 步 – 如果使用了支撑结构,它们稍后会在构建完成后被移除。
FDM 3D 打印材料
在最广泛用于熔融沉积建模的刚性塑料中,Xometry 提供:ABS、ABS ESD7、ABS M30、ASA、尼龙 PA12、尼龙 PA12 碳填充、碳纤维增强聚酰胺 12、PC-ABS 聚碳酸酯、PC-ISO 聚碳酸酯、类 PC 耐热半透明、PC-聚碳酸酯、PLA、PETG、PEEK、ULTEM 1010 和 ULTEM 9085。
ASA 是一种具有改进的耐候性的无定形热塑性塑料,由于其出色的机械性能而被广泛用于原型制作。此外,它有多种颜色可供选择。
FDM 技术的优势
在谈到 FDM 工艺时,这些是使其成为最受欢迎的 3D 打印技术之一的最重要因素。
成本效益
FDM 被称为 3D 打印最便宜的选择之一。当需求从一个单元到小批量时,与 SLA 或 SLS 等更昂贵的对应物相比,FDM 是理想的选择。此外,构建材料更便宜且可广泛使用,这使得原型制作、重新原型制作和设计改进的打印成本低于其他技术。
着色和表面光洁度成本也降低了,因为印刷品直接从打印机打印出来并具有良好的表面光洁度,无需额外的后处理。
快速周转
FDM 过程在打印速度方面很快,比许多其他技术更快。由于构建灯丝很容易获得,因此大批量打印也没有时间问题。 Xometry 可在 3 个工作日内交付 FDM 打印部件。
可以全彩打印
FDM 打印机有 40 多种颜色可供选择,并且颜色选项的数量每天都在增加。最后一部分的颜色就是所用灯丝的颜色。如果没有得到想要的颜色,也可以使用染色或绘画等后处理方法。
减少材料浪费
由于 FDM 打印机通过熔化灯丝并将其固化进行打印,因此不会像 MJF 或 SLS 那样使用粉末并容易出现浪费。仔细设计模型时,也有可能消除支撑结构。
材料种类繁多
超过 10 种不同的塑料长丝可供 FDM 使用。从低强度材料到高强度材料(PP、TPU、尼龙 PA、ABS、PETG、PLA、PC,按拉伸强度的升序排列),FDM 拥有广泛的可打印材料清单。制造商可以根据需要自行决定使用什么。另一个优势是材料的可用性。这些材料经常使用,因此很容易以低廉的价格在市场上买到。
FDM工艺的缺点
除了它提供的优点之外,FDM 还具有一些常见的缺点。
显着层步进
FDM 打印部件的表面质量不像 SLA 或 Carbon DLS 的树脂打印部件那样光滑。由于 FDM 是通过逐层滴下熔融塑料来工作的,因此楼梯外壳或层台阶非常明显。由于楼梯效应,图像显示了粗糙的表面。此外,层粘附机制使 FDM 零件各向异性。需要后处理才能使表面光滑,成本更高。
汗水小细节
由于熔融塑料的性质,与其他 3D 打印技术相比,FDM 具有较小的特征并且具有最低的尺寸精度和分辨率,因此不适合具有复杂细节的零件。对于小细节不重要的原型设计,FDM 无疑是一个不错的选择。如果担心细节和尺寸精度,最好避免使用 FDM。
Xometry 的 FDM 3D 打印服务
Xometry Europe 为原型和大批量按需 3D 打印项目提供在线熔融沉积建模服务。 Xometry 拥有遍布欧洲的 2,000 多个合作伙伴网络,能够在 3 天内交付 FDM 3D 打印部件。将您的 CAD 文件上传到 Xometry Instant Quoting Engine,以获得可用于 FDM 3D 打印的各种制造选项的即时报价。
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