FDM熱熔堆積工藝-3D列印萬金油

2020-12-15 3D打老虎
3D列印

被人們推舉為第四次工業革命,3D列印(增材製造)一度被推上神壇,然而至今市場規模小,使用範圍卻十分廣泛,作為3D列印從業者,今天我也來聊聊3D列印中最為基礎,使用最為廣泛的FDM技術。

增材製造技術

我們先從3D列印技術說起,3D列印(3DP)即快速成型技術的一種,它是一種以數字模型文件為基礎,運用粉末狀金屬或塑料等可粘合材料,通過逐層列印的方式來構造物體的技術。

3D列印通常是採用數位技術材料印表機來實現的。常在模具製造、工業設計等領域被用於製造模型,後逐漸用於一些產品的直接製造,已經有使用這種技術列印而成的零部件。該技術在珠寶、鞋類、工業設計、建築、工程和施工(AEC)、汽車,航空航天、牙科和醫療產業、教育、地理信息系統、土木工程、槍枝以及其他領域都有所應用。

Scott,FDM發明人,Stratasys創始人

再來看看3D列印的歷史:

1986年,查爾斯·W·哈爾(Charles W.Hull)成立了世界上第一家生產3D列印設備的公司:3D Systems公司。他研發了現在通用的STL文件格式。

1988年,3D Systems公司在成立兩年後,推出了世界上第一臺基於SL(立體光刻)技術的3D工業級印表機SLA-250。

1988年,Scott Crump發明了另一種更廉價的3D列印技術:熔融沉積成型(FDM)技術,並於1989年成立了Stratasys公司。

1992年,Stratasys公司在成立3年後,推出了第一臺基於FDM技術的3D工業級印表機。

FDM作為全球應用最廣的3D列印技術,全球70%的3D列印設備都是FDM設備,並且FDM有著最全的熱塑性塑料材料及其複合材料工藝加持。

FDM介紹

FDM的材料一般是熱塑性材料,如PLA、ABS、PC、尼龍等。以絲狀供料。材料在噴頭內被加熱熔化。噴頭沿零件截面輪廓和填充軌跡運動,同時將熔化的材料擠出,材料迅速凝固,並與周圍的材料凝結,工業設備通常具備兩個噴頭,除了列印主材料的噴頭外,會有一個列印支撐材料的副噴頭,可以使用副噴頭列印可溶性支撐材料,在指定溶劑中溶解支撐材料,從而達到快速去除支撐的目的,從而減化後處理流程。

3d列印中的FDM的優點:

1、由於熱融擠壓頭系統構造原理和操作簡單,維護成本低,系統運行穩定;

2、成型速度平順,用熔融沉積方法生產出來的產品,不需要SLA中的刮板再加工這一道工序;

3、用類蠟成型的零件原型,可以直接用於熔模鑄造;

4、通過使用副噴頭的可溶性支撐材料,可以成型任意複雜程度的零件,常用於成型具有很複雜的內腔、孔等零件;

5、原材料在成型過程中無化學變化,製件的翹曲變形小,後處理工藝簡單;

6、原材料利用率高,用多少多少,不存在SLA的材料浪費,大部分材料只要保持密封,可以長久保存。

從最廉價的桌面級3D列印設備到昂貴的工業列印設備,FDM幾乎覆蓋了所有你能想到的3D列印設備價格區間。並且今年5月,我國長徵五號搭載的複合材料列印設備,也是FDM工藝設計的,所以說FDM是3D列印技術工藝中的萬金油。

相關焦點

  • FDM 3D列印工藝的原理、特點及應用
    相對於去除多餘材料生產零部件的傳統加工工藝,3d列印的典型特點是採用逐層累計材料的方式來加工產品。目前,3d列印的材料包括液體、粉末、線 材、片材等,運用熱、化學反應等方式來固化得到實體產品。自上世紀80年代以來,各種成型工藝百花齊放,典型的3d列印工藝有FDM、SLA、SLS、 SLM、Polyjet等。
  • 常見3d列印技術簡介和優缺點分析(FDM篇)
    3d列印作為一個新興技術,近些年開始走向普通大眾。作為一個3d列印從業者,是時候給大家做個簡單的科普了。3d列印主要有以下幾種常見的列印技術:FDM、SLA、SLS、SLM等。FDM:(Fused Deposition Modeling)熔融沉積製造(FDM)工藝的英文簡稱。 FDM的材料一般是熱塑性材料,如PLA、蠟、ABS、尼龍等。以絲狀供料。 FDM熔融層積成型技術是將絲狀的熱熔性材料加熱融化,同時三維噴頭在計算機的控制下,根據截面輪廓信息,將材料選擇性地塗敷在工作檯上,快速冷卻後形成一層截面。
  • 了解什麼是3D列印
    用土豆做比喻很形象,我們家裡面吃土豆通常有4種辦法,土豆片、土豆絲、土豆丁甚至是土豆泥,那吃土豆是把土豆加工成片絲球粉4種形態,如果你把這4種方式反向組裝土豆的這個過程,那就是一個3D列印的過程,用片絲球粉反向疊加形成三維結構的過程,就可以稱之為3D列印,面投影光固化,DLP列印工藝就是在光敏樹脂中通過投影儀投影出一個面的形狀,有光的地方直接把樹脂固化,沒有光的地方仍還能夠保持是液態的樹脂
  • FDM熔融沉積3D列印材料說明
    FDM熔融沉積3D列印材料目前涉及的種類比較多,包括PLA、ABS、尼龍、PC、PEEK、尼龍加碳纖維等材料。但是很多小夥伴對於不同材料列印性能的區別並不清楚,小何今天來給大家做個分享。綜合3d列印技術來比較,FDM技術的線材機械性能相對較好。但是大家看數據可以明顯看出,同樣的機械性能指標,Z軸方向的指標都是單獨出來的,而且Z軸的有些數據沒有,即使有個別的性能參數,其指標相對X-Y方向也是比較差,這是因為FDM技術是採用熔融堆積原理成型的,噴頭寄出的絲一層一層粘結堆積起來最終形成了一個實物模型,所以Z軸方向的機械性能比較差。
  • 桌面級FDM/LCD/SLA三大主流3D列印技術對比
    什麼是3D列印?   增材製造(通常稱為3D列印)是一種越來越有價值的商業工具。目前市面上的三種主流的消費型3D列印技術是FDM(熔融堆積成型技術),SLA(雷射掃描立體成型技術)和LCD(選擇性區域透光固化技術),每種技術都有其自身的優點和局限,但哪種技術最適合您的作業需求呢?
  • 告別神秘感 揭秘3D列印技術之FDM原理
    2FDM 3D列印技術來源及工藝●FDM歷史來源及成型過程    先從熔融沉積成型技術的歷史來源說起。FDM技術出現在二十世紀八十年代末期。1988年,科特克魯姆普發明了FDM(熔融沉積成型技術),次年科特克魯姆普成立了Stratasys公司。
  • 3D列印房子到底是什麼原理?
    它最早運用於生產製造和模型製作,該技術基於數字模型,使用專業軟體將模型逐層列印堆積,並使用不同的列印方法以多種材料製作實物。與傳統的工具機加工相比,3d列印技術採用掃描實物或建立數字模型的方法來實現個性化。此外,在生產製造過程中避免了很多複雜的工藝步驟,可以有效地縮短加工時間,節省人力和物力資源。
  • 齊樂實業|FDM熔融沉積成型,成本最低、最安全的3D列印技術!
    FDM工作原理FDM熔融沉積成型,它是將絲狀熱熔性材料加熱融化,通過帶有微細噴嘴,在計算機控制下,噴頭根據3D模型的數據移動到指定位置,將熔融狀態下的液體材料擠噴出來並最終凝固。材料被噴出後沉積在製作面板或者前一層已固化的材料上,溫度低於固化溫度後開始固化,通過材料的層層堆積形成最終成品。2.FDM列印材料選擇(1)黏度低,粘度低阻力小,不容易堵噴頭。
  • 巨影|淺談FDM 3D印表機
    拿小本本jixialai工作原理FDM 3D印表機的原理其實跟熱熔膠槍是一樣的,就是把一段塑料棒加熱融化,在噴嘴上擠出材料,然後按照軟體設置好的路徑畫出模型的形狀。外框:印表機的骨架列印的過程中,噴頭要在水平XY平面和垂直的Z軸運動(有的機型是噴頭固定高度,列印平臺來移動)。外框越穩固,列印出來的效果就越好。像巨影FDM 3D印表機採用的都是鈑金一體結構,列印也是更穩定!
  • FDM 3D印表機已有如此廣泛的應用
    FDM 3D印表機工作原理是:FDM是熔融沉積成型技術,3D列印時採用的堆疊薄層的形式有多種多樣。常用的3D印表機採用的是熔融沉積快速成型。熔融沉積又叫熔絲沉積,它是將絲狀熱熔性材料加熱融化,通過帶有一個微細噴嘴的噴頭擠噴出來。熱熔材料融化後從噴嘴噴出,沉積在製作面板或者前一層已固化的材料上,溫度低於固化溫度後開始固化,通過材料的層層堆積形成最終成品的工作原理。
  • 3D列印不是萬能的 FDM技術也沒那麼LOW
    筆者當年見到第一臺3D system的Cube列印出來的小瓶子首先要和大家分享一個概念,3D列印技術學名增材製造,是一類技術的統稱,根據技術原理、材料以及應用的不同,技術類型又分為7大類,小的細分技術數十種,這些技術的共通點都是將三維模型離散為二維切片數據,然後逐層堆積或燒結固化材料,最終將三維數據變為立體實物。
  • 3d列印房子的弊端_3D列印食品的利弊
    什麼是3d列印房屋   2013年紐約Softkill Design工程建築個人工作室初次明確提出了3D複印房子定義,並將在2013年夏季修建實體模型。   3d列印房子的弊端   我國的3d列印房屋比國外起步晚,技術水平也不高,因此存在很多問題。那麼3d列印房屋的缺點有哪些呢?
  • 3D列印在微縮沙盤模型中的應用
    傳統的沙盤製作通常使用的是石膏、玻璃鋼、木頭、亞克力板或泡沫來製造模型,工藝過程要經過澆鑄、切割、拼接等等多種工序,而且模型製作完成後搬運比較困難。如今專業的3D印表機列印出來的模型不僅擁有極高的細節還原度,表面光潔度也能達到很好的效果,不再像多年前fdm印表機那樣粗糙的表面細節。而且現在材料選擇的範圍也很廣,sla技術的尼龍塑料和sla光固化技術的光敏樹脂是很多設計師用得最多的材料,材料價錢也非常便宜。而模型後期的上色過程如果不想自己動手的話,全彩3D列印也是很好實現的方法(PS:全彩材料價格比較高)。
  • FDM3d列印技術的工作原理
    什麼是熔融沉積FDMFDM(熔體沉積成型技術)出現在二十世紀八十年代末期 , 1988年科特克魯姆普發明了FDM ,第二年科特克魯姆普成立了Stratasys列印公司。1992年,出售了第一臺基於熔融沉積成型技術的3D列印產品。
  • 3D列印SLA鞋模代替木模
    本篇文章,白令三維通過3D列印在鞋製造各個領域的應用,邀您共同來感受3D列印是怎樣助力鞋業完成鞋模工藝自主創新的。傳統式的鞋模製作是通過CNC方式進行的,我們都知道CNC和3D列印的最大區別是:CNC做減法,3D列印做的是加法。
  • 3d列印房屋模型有什麼優勢
    傳統3D列印房屋模型的整個製作過程複雜艱巨,而且製作周期長,細節精度低,價格也非常昂貴。3d列印房屋模型有著傳統製造工藝所不可比擬的優勢,不僅能快速精確地製造出縮小比例的三維實體模型,還能滿足個性化、定製化的需求,讓3d列印房屋模型走向了更廣闊的空間。
  • 3D列印模具注塑零件的方法
    「作為一個由科學家和化學工程師組成的團隊,我們採用了一種材料方法來進行3D列印技術,並將印表機的材料功能擴展到了標準塑料之外,」 Structur3d的執行長兼聯合創始人Charles Mire說。「我們的Inj3ctor平臺聚焦於我們向工業製造市場的轉變,並展示了增材製造如何引領未來工廠的發展。
  • 3D印表機遲遲普及不了大眾的原因
    但是,我們都知道,3d列印雖然市場價格已經降到了幾千,適用於各類家庭生活的消費,但是買過3d印表機的人都知道,就算買了3d印表機,也是經常出現過列印參數設置不好,或者操作中導致的失誤導致到列印失敗,而這其中消耗的耗材的費用已經遠遠超過了自己要列印東西的成本了,所以,前期在吸取經驗的時候,也是很費錢的。
  • 3D列印筆還能這麼玩?牛人大手一揮,竟然畫出一雙「水晶鞋」!
    3D列印筆還能這麼玩?牛人大手一揮,竟然畫出一雙「水晶鞋」!科技改變生活,創意帶來無限可能,相信很多人都非常羨慕馬良手下的那一隻神筆,可以讓頭腦的東西變成現實,3d列印筆或許就能做到,3D列印筆還能這麼玩?
  • 3D列印人像模型是怎麼製作出來的呢?
    3D人像比肖像畫立體,比雕塑色彩更豐富,造型栩栩如生,幾乎是完全「克隆」了本人的模樣,還可以任意比例「縮放」自己如此神奇的造物術,究竟是怎麼做到的呢悟空列印坊3D列印在這裡為大家揭秘3d人像製作全過程第一步:掃描3D數據,將人物數位化。