2.3 FDM 3D打印技术原理及装备技术.ppt

复杂结构件 家具 使用FDM技术生产的生活用品 使用FDM技术生产的工艺品 使用FDM技术生产的复杂构型件 使用FDM技术生产的服装和鞋子 FDM 技术在福特汽车公司中的应用 福特公司常年需要部件的衬板，当部件从一厂到另一厂的运输过程中，衬 板用于支撑、缓冲和防护。衬板的前表面根据部件的几何形状而改变。福特公司一年间要采用一系列的衬板，一般地，每种衬板改型要花费成千万美元和 12 周时间制作必需的模具。而联合公司使用 FDM 技术生产的蜡模，其不仅性能优于传统工艺生产的模具，更重要的是使用FDM技术生产仅 花 5 周时间和原来一半的成本，而且制作的模具至少可生产 3 万套衬板。这大大降低了福特汽车公司制作衬板的周期，并显著降低了成本。 美国 Mizunos公司利用 FDM 技术制造新产品母模 Mizuno 是世界上最大的综合性体育用品制造公司，通常该公司计划开发一套新的 高尔夫球杆，需要 13 个月的时间。而FDM 的应用大大缩短了这个过程。设 计出的新高尔夫球头用 FDM 制作后，可以迅速地得到反馈意见并进行修改，大大加快了造型阶段的设计验证，一旦设计定型，FDM 最后制造出的 ABS 原 型就可以作为加工基准在 CNC 机床上进行钢制母模的加工。新的高尔夫球杆 整个开发周期在 7 个月内就全部完成，缩短了40%的时间。目前，FDM 快速原型技术已成为Mizuno美国公司在产品开发过程中起决定性作用的组成部分。 美国初创公司Rize刚刚推出了一款工业级桌面3D打印机Rize One，号称打印产品完全不需要后处理就能直接使用。其使用的增强聚合物沉积（APD）技术与FDM技术类似。 FDM技术的最新发展 Rize One之所以能做到“打印件无需后处理”主要是因为： 第一，它采用了独特的增强聚合物沉积（APD）技术。该能改变每一个打印体素的性质，制造出强度2倍于FDM打印件的均匀物体。  第二，它会在打印支撑结构时在其与打印件本身之间喷射一种叫做Release One的排斥性墨水，而这种墨水能令支撑的拆除更容易，却不会影响打印件本身的质量。 Rize One打印出来的产品 思考题 1.FDM 3D打印技术的原理是什么？ 2.FDM 3D打印技术的优缺点是什么？ 3.FDM 3D打印技术都在哪些领域广泛应用？ 3D打印技术与应用 西北工业大学 目录 CONTENTS FDM 3D打印技术的简介 FDM 3D打印技术的原理 FDM 3D打印技术使用的材料 FDM 3D打印技术的特点 FDM 3D打印技术使用的设备 FDM 3D打印技术的发展情况 一、 FDM 3D打印技术的简介 FDM工艺称为熔融沉积成型 又称熔融挤出成型工艺 英文全称为：Fused Deposition Modeling 一、 FDM 3D打印技术的简介 FDM技术即光固化快速成型（SLA）和叠层实体 快速成型工艺（LOM）后的另一种应用比较广泛的 3D 打印技术路径。 LOM 表面精度差 原材料种类少 改进打印方式、使用更多的材料 SLA FDM 一、 FDM 3D打印技术的简介 提起FDM 3D打印，很多人一定会认为，这是一个非常新的技术，但是事实上并不是这样。FDM 3D打印技术的历史，并不比喷墨打印短多少，它诞生于20世纪80年代。 一、 FDM 3D打印技术的简介 在80年代末期，3D System公司的设备以及流行起来。但是在同期，出现了另外两种可以3D成型的技术：熔融沉积成型（Fused Deposition Modeling，FDM）与选择性激光烧结（Selective Laser Sintering ，SLS）。1988年FDM技术由斯科特克鲁姆普发明（Scott Crump），Stratasys在次年商业化这一技术，并与1992年售出了第一台基于熔融沉积成型技术的3D打印产品。 Scott Crump 据说是Scott Crump 在家中的厨房使用蜡和塑料的混合材料发明了FDM技术 一、 FDM 3D打印技术的简介 1992 年，Stratasys 公司推出了世界上第一台基于 FDM 技术的 3D 打印机——“3D 造型者（3D Modeler）”，这也标志着 FDM 技术步入商用阶段。由于 FDM 工 艺不需要激光系统支持，成型材料多为 ABS、PLA 等热塑性材料，因此性价比 较高，是桌面级 3D 打印机广泛采用的技术路径。 2009 年 FDM 关键技术专利过期，基于 FDM 的 3D 打印公司开始大量出 现，行业