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熔融沉积建模 (FDM) 基本指南 – 快速、准确、经济高效的 3D 打印

熔融沉积成型 (FDM) 是一种增材制造工艺,其中机器精确挤出熔化的塑料丝来制造零件。细丝从加热端挤出,以之字形图案铺设,从底部到顶部形成零件的形状。 FDM 技术可用于快速原型制作,并因其速度、精度和具有竞争力的成本而广为人知。零件非常坚硬,特别是与选择性激光烧结 (SLS) 相比,这使得它们非常适合有刚性要求的项目。

我们的 FDM 迷你指南提供有关 FDM 优点、公差和具体设计功能的信息。

真正的工程热塑性塑料

广泛的工程热塑性塑料的可用性使 FDM 比其他 3D 打印技术具有明显的优势。

除了广泛的材料选择之外,FDM 还提供多种颜色选择。

ABS: ABS 是一种坚固且稳定的生产级热塑性塑料,具有多种颜色和材料特性。

其他好处

复杂的几何形状

自由设计和制造复杂的几何形状和复杂的内部结构是增材制造的巨大前景之一。 3D 打印技术可让您制造出任何其他方式无法制造的零件。跳出框框思考!

FDM 3D 打印的精度

Xometry 的 FDM 服务使您能够生产出始终保持严格公差 +/-0.005" 的零件。

构建体积大

Xometry 的 FDM 解决方案可提供高达 36" x 24" x 36" 的大型构建体积。

设计技巧 1:壁厚

3D 打印机通过连续分层材料来生产零件。壁厚受到线材尺寸的限制,比线材厚度两倍薄的特征通常无法成功打印。

仅一层灯丝的特征较弱且不准确。对于支撑结构,墙壁的厚度至少需要 0.047 英寸 – 0.06 英寸(1.2 – 1.5 毫米),以便通过允许细丝填充各层之间来获得最佳效果。

与圆形和闭环等封闭轮廓相比,没有封闭轮廓(例如线条)的墙壁的分辨率也较差。因此,更薄、更圆形的墙壁比那些直墙更接近设计意图。

对于支撑墙,建议的壁厚至少为 0.047 英寸 – 0.06 英寸(1.2 – 1.5 毫米)厚

设计技巧 2:方向

FDM 中的零件定向对其整体强度和外观产生巨大影响,特别是对于精细和同心的特征。当层打印平行于 XY 轴时,同心特征的解析效果最佳。当平行于 XY 轴打印时,许多精细功能(例如选项卡)也会更强大。

设计零件时,使易碎特征和同心特征沿同一方向生长,将有助于确定零件打印的最佳方向。

零件的方向很重要

设计技巧 3:孔

Xometry 建议 FDM 的孔设计直径大于 0.04”(1 毫米),以保持圆形形状。孔的方向非常重要,平行于 xy 轴打印时分辨率往往最佳。这是因为孔是用灯丝同心圆勾勒出来的,而不是层间交错的停止点。为了提高通孔的精度,Xometry 可能会在后处理过程中钻孔。

FDM 零件中的孔

设计技巧 4:文字和小细节

在 FDM 中打印文本和小细节非常困难,因为许多小特征在低于某些公差(例如灯丝厚度)时不会在打印过程中记录。突出文本必须保持的建议厚度至少为 0.04 英寸(1 毫米)才能正确套准。文本的高度还必须至少为 0.04 英寸(1 毫米),但建议使用 0.047 英寸 – 0.06 英寸(1.2 – 1.5 毫米),以便清晰易读并避免意外错误,这将允许多层细丝堆叠在一起并降低破损风险。剪切文本还必须保持这些公差才能正确解析。请务必使用常规或更大的文本字体,但远离更浓缩和更小的文本字体为了获得最佳效果,所有文本还必须平行于 xy 平面,因为这将允许多个图层整齐地堆叠并避免“挤压”字符和细节。

FDM CAD 文件上的文本

设计技巧 5:选项卡

在 FDM 中,拉环非常容易断裂,尤其是对于较大的零件。首先要做的就是尽可能增大选项卡的尺寸(尺寸取决于应用程序和整体部件的尺寸)。

将拉片定向为平行于 xy 平面也会增加拉片的强度并降低断裂的风险。集成可替换标签设计是在 FDM 中使用标签的另一种好方法,这样标签可以以最佳方向单独打印,然后插入标签方向后处理。

FDM CAD 文件上的选项卡

设计技巧 6:肋骨

用于增加支撑结构强度的圆角的另一个很好的替代方案是添加肋。这是因为肋将施加到结构上的力分散到更大的表面积。创建肋材时,遵循壁厚部分中列出的公差非常重要,以确保它们不会太薄,并且在打印过程中不会破裂或无法套准。因此,安全的最小肋厚度为 0.06 英寸(1.5 毫米),以允许每个肋内部有多层细丝。

FDM CAD 文件上的肋骨

设计技巧7:倾斜角度

由于 FDM 逐层生长零件,浅倾斜特征将导致更明显的步进效果。

逐层生长可见阶梯效果

设计技巧 8:刀刃

锐角或刀刃特征可能会接近 FDM 的分辨率极限,从而导致不可预测的物理特性。克服这个问题的一种方法是稍微加厚该功能。

刀口特点

设计技巧 9:填充

填充描述了在构建过程中如何用材料填充实体零件。 Xometry 提供 3 种具有不同属性的填充选项。

超轻: Xometry 的超轻填充部件采用单一交叉影线图案填充。这是最轻、最便宜的填充选项。

乔尔·沙德格

嘿,我是 Joel,Xometry 的技术内容作家!我的个人使命是利用我运行机器、加工零件和确保订单履行的实践经验,帮助像您这样的客户充分利用 Xometry 体验并在项目上取得成功。

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