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FDM 3D打印技术为什么会受欢迎?工作原理介绍

更新时间: 2019-12-04 14:41:58  查看次数: 55    

       3D打印机最早出现在上个世纪90年代。在最开始,这种机器实际上是利用光固化和纸层叠等技术的快速成型装置。和普通打印原理相同,机器内部装有打印材料,通过电脑控制,材料一层一层叠加,最终将计算机里的“蓝图”转变成为实体。这种技术被称之为3D立体打印技术。经过数十年的发展,在21世纪以后得到飞速发展。现在的3D打印技术和之前最早的技术相比,可以很大程度上提高模型精细程度以及制作效率。与普通的打印机工作原理类似,普通的2D打印机材料是墨粉和纸张,而3D打印机的内部包含许多种材料,例如塑料、金属、陶瓷等。甚至现在出现了以生物细胞为材料的打印设备,可以打印出人体器官,骨骼;以水泥、沙子为材料的打印机可以直接打印出建筑。


       熔融沉积型熔融沉积快速成型技术Fused Deposition Modeling,也简称FDM。作为3D打印技术中最为普及的技术,这种成型技术拥有强大的便捷性来支撑:首先操作环境并不苛刻。由于采用的打印材料多为ABS工程塑料和聚乳酸材料,热塑材料的融化温度并不高,所以操作温度并不高。其次,打印结构件要求不复杂,仅由简单的喷头、控制芯片、步进电机以及其他简单的结构件组成。因此,如此便捷的成型技术自然受到很大程度的欢迎。同时,由于该打印技术最出名的reprap3D打印机的所有软件和硬件都是开源的,所以FDM打印技术得到普及。很多业余爱好者或者在家里或者在实验室里都可以凭借简单的材料自己组装一部reprap3D打印机。


       FDM的环境温度要求不高,打印材料一般选择低毒或者无毒性的ABD或者聚乳酸材料。丝状热熔材料加热融化后,通过一个喷头喷剂出来,沉积在制作面板或者前一层已经硬化的材料上,当温度低于固化温度后开始固化凝结。当打印完一层之后,操作面板下降一个单位接着进行下一层打印。就这样一层一层的将物体模型打印出来。


       因此,这种打印方式决定了每一层的模型都有一个厚度,这种分辨率以dpi(像素每英寸)或者微米计算。这样的成型方式以及低廉的成本决定了FDM尚无法达到较高的成型精度和结构强度,这也是它受到限制的一个方面。



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