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3D打印之热熔挤出打印FDM

               3D打印这个概念对我们已经不再陌生了,因为随着3D打印技术的发展,它已经渐渐的融入到我们的生活中了。3D打印食物,3D打印玩具,3D打印的汽车,3D打印饼干,甚至3D打印的房子,等等3D打印的各种产品。3D打印所涉及到的领域包括教育,医疗,生产制造,航空航天,军事等,涉及的范围非常广。3D打印之所以这么厉害,依赖于多种的技术路线,也就是多种打印方法。从今天开始我向大家简单的介绍3D打印的几个原理。本文介绍3D打印最常见的原理------热熔挤出打印(简称FDM).

1   原理

        简单来说,热熔挤出打印就是将固体的塑料丝材加热熔化之后通过喷头挤出来,在工作台上堆成一定的形状,液态的材料经过散热固化就具有一定的强度。这就是打印的原理。原理图如下所示。3D%E6%89%93%E5%8D%B0%E4%B9%8B%E7%83%AD%E7%86%94%E6%8C%A4%E5%87%BA%E6%89%93%E5%8D%B0FDM11_96d856855c7f9b18f5e024c28b51687444593d93.jpg

2   3D打印机

        目前3D打印机分为桌面级个工业级两种类型,他们的区别主要是在成形尺寸和打印精度上。一般来说,工业级成形尺寸大,打印精度高,桌面级成型尺寸小,打印进度低。当然随着3D打印机的更新迭代,桌面级的3D打印机的打印精度也逐渐提高。

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3   支撑

        如果打印的零件是有悬空的部分,打印机可以先在底部打印一些基底,零件的悬空部分可以在基地上打印,这部分基底起到支撑作用,也就是所谓的“支撑”。模型打印后支撑的去除一般是采用修剪的方法。如果是比较精细的模型,支撑的去除有时是一个精细活。当然支撑的多少和位置,与模型的摆放位置有关,同一个模型,不同摆放位置,形成的支撑也不一样。合理摆放模型可以减少支撑。

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4   喷头

        对于热熔挤出(FDM)型打印机,最核心的部件就是打印机喷头,它的作用包括三个方面,即(1)进丝;(2)加热;(3)挤出。其中(1)进丝:就是将固态的塑料丝材传送到喷头里;(2)加热:就是将传送到喷头的丝材加热到熔点,形成熔融态,具有一定的流动性;(3)挤出:就是将加热好的材料挤出喷头精准的落到成型平台上,堆叠成想要的形状。

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        当然,喷头的数量也可以是多个,多个喷头就可以打印多种不同的材料,比如打印不同颜色的材料,就能打印出更好看的模型。

5   材料

        FDM打印机常用的材料为一些热塑性材料,主要材料 PLA(环保材料) 、 ABS 、 尼龙 、PHA等。此外,在PLA、ABS中混合一些木质纤维、金属粉末、碳纤维等,就能打印出具有木质感、金属质感、高强性能的模型;还有夜光材料,将这种材料曝光15分钟后,置于黑暗处就能发出绿色的光。3D%E6%89%93%E5%8D%B0%E4%B9%8B%E7%83%AD%E7%86%94%E6%8C%A4%E5%87%BA%E6%89%93%E5%8D%B0FDM5_f44ddb874aa67a8aa52e9f143f89c91781176bff.jpg

6   缺点

        当然作为一种低成本、能快速成形的打印机,也有他的缺点,主要为:

        (1)成型件的表面有较明显的条纹,较粗糙,不适合高精度精细小零件的应用。

        (2)沿成型轴垂直方向的强度比较弱。

        (3)需要设计与制作支撑结构。

        (4)需要对整个截面进行扫描涂覆,成型时间较长 。

        (5)支撑去除相对麻烦

        随着3D打印技术的进一步发展,我们有信心相信,未来3D打印将给我们的生活带来更加美好的惊喜。

YuWang 还没写个人简介...
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