熔融擠出成型--高性能的快速成型工藝

1、熔融擠出成型高性能的快速成型工藝熔融擠出成型(FDM)工藝的材料一般是熱塑性材料，如蠟、ABS、PC、尼龍等，以絲狀供料。材料在噴頭內(nèi)被加熱熔化。噴頭沿零件截面輪廓和填充軌跡運(yùn)動(dòng)，同時(shí)將熔化的材料擠出，材料迅速固化，并與周圍的材料粘結(jié)。每一個(gè)層片都是在上一層上堆積而成，上一層對(duì)當(dāng)前層起到定位和支撐的作用。隨著高度的增加，層片輪廓的面積和形狀都會(huì)發(fā)生變化，當(dāng)形狀發(fā)生較大的變化時(shí)，上層輪廓就不能給當(dāng)前層提供充分的定位和支撐作用，這就需要設(shè)計(jì)

2、一些輔助結(jié)構(gòu)－“支撐”，對(duì)后續(xù)層提供定位和支撐，以保證成形過(guò)程的順利實(shí)現(xiàn)。?這種工藝不用激光，使用、維護(hù)簡(jiǎn)單，成本較低。用蠟成形的零件原型，可以直接用于失蠟鑄造。用ABS制造的原型因具有較高強(qiáng)度而在產(chǎn)品設(shè)計(jì)、測(cè)試與評(píng)估等方面得到廣泛應(yīng)用。近年來(lái)又開(kāi)發(fā)出PC，PCABS，PPSF等更高強(qiáng)度的成形材料，使得該工藝有可能直接制造功能性零件。由于這種工藝具有一些顯著優(yōu)點(diǎn)，該工藝發(fā)展極為迅速，目前FDM系統(tǒng)在全球已安裝快速成形系統(tǒng)中的份額大約為3

3、0％適于三維打印機(jī)的特點(diǎn)?不使用激光，維護(hù)簡(jiǎn)單，成本低：價(jià)格是成型工藝是否適于三維打印的一個(gè)重要因素。多用于概念設(shè)計(jì)的三維打印機(jī)對(duì)原型精度和物理化學(xué)特性要求不高，便宜的價(jià)格是其能否推廣開(kāi)來(lái)的決定性因素。?塑料絲材，清潔，更換容易：與其他使用粉末和液態(tài)材料的工藝相比，絲材更加清潔，易于更換、保存，不會(huì)在設(shè)備中或附近形成粉末或液體污染。?后處理簡(jiǎn)單：僅需要幾分鐘到一刻鐘的時(shí)間剝離支撐后，原型即可使用。而現(xiàn)在應(yīng)用較多的SL，SLS，3DP等工

4、藝均存在清理殘余液體和粉末的步驟，并且需要進(jìn)行后固化處理，需要額外的輔助設(shè)備。這些額外的后處理工序一是容易造成粉末或液體污染，二是增加了幾個(gè)小時(shí)的時(shí)間，不能在成型完成后立刻使用。?成型速度較快：一般來(lái)講，F(xiàn)DM工藝相對(duì)于SL，SLS，3DP工藝來(lái)說(shuō)，速度是比較慢的。但針對(duì)三維打印應(yīng)用，其也有一定的優(yōu)勢(shì)。首先，SL，SLS，3DP都有層間過(guò)程（鋪粉液，掛平），因而它們一次成型多個(gè)原型是速度很快，例如3DP可以做到一小時(shí)成型25mm左右高度

5、的原型。三維打印機(jī)成型空間小，一次多成型1至2個(gè)原型，相對(duì)來(lái)講，他們的速度優(yōu)點(diǎn)就不甚明顯了。其次三維打印機(jī)對(duì)原型強(qiáng)度要求不高，所以FDM工藝可通過(guò)減小原型密實(shí)程度的方法提高成型速度。通過(guò)試驗(yàn)，具有某些結(jié)構(gòu)特點(diǎn)的模型，最高成型速度已經(jīng)可以達(dá)到60立方厘米小時(shí)。通過(guò)軟件優(yōu)化及技術(shù)進(jìn)步，預(yù)計(jì)可以達(dá)到200立方厘米小時(shí)的高速度?？焖偎芰狭慵圃觳牧闲阅芤恢笔荈DM工藝的主要優(yōu)點(diǎn)，其ABS原型強(qiáng)度可以達(dá)到注塑零件的三分之一。今年來(lái)又發(fā)展出PC，P