技術(shù)文章
FDM 3D打印技術(shù)及原理簡介
閱讀:1561 發(fā)布時間:2022-12-173D打印這個概念對我們已經(jīng)不再陌生了,因為隨著3D打印技術(shù)的發(fā)展,它已經(jīng)漸漸的融入到我們的生活中了。3D打印食物,3D打印玩具,3D打印的汽車,3D打印餅干,甚至3D打印的房子,等等3D打印的各種產(chǎn)品。3D打印所涉及到的領(lǐng)域包括教育,醫(yī)療,生產(chǎn)制造,航空航天,軍事等,涉及的范圍非常廣。3D打印之所以這么厲害,依賴于多種的技術(shù)路線,也就是多種打印方法。從今天開始我向大家簡單的介紹3D打印的幾個原理。本文介紹3D打印見的原理------熱熔擠出打印(簡稱FDM).
1、FDM 3d打印原理
簡單來說,熱熔擠出打印就是將固體的塑料絲材加熱熔化之后通過噴頭擠出來,在工作臺上堆成一定的形狀,液態(tài)的材料經(jīng)過散熱固化就具有一定的強度。這就是打印的原理。原理圖如下所示。
2 、FDM 3D打印機分類
目前3D打印機分為桌面級和工業(yè)級兩種類型,他們的區(qū)別主要是在成形尺寸和打印精度上。一般來說,工業(yè)級成形尺寸大,打印精度高,桌面級成型尺寸小,打印進度低。當然隨著3D打印機的更新迭代,桌面級的3D打印機的打印精度也逐漸提高。
3 、FDM 3D打印支撐
如果打印的零件是有懸空的部分,打印機可以先在底部打印一些基底,零件的懸空部分可以在基地上打印,這部分基底起到支撐作用,也就是所謂的“支撐”。模型打印后支撐的去除一般是采用修剪的方法。如果是比較精細的模型,支撐的去除有時是一個精細活。當然支撐的多少和位置,與模型的擺放位置有關(guān),同一個模型,不同擺放位置,形成的支撐也不一樣。合理擺放模型可以減少支撐。
4、FDM 3D打印噴頭
對于熱熔擠出(FDM)型打印機,最核心的部件就是打印機噴頭,它的作用包括三個方面,即(1)進絲;(2)加熱;(3)擠出。其中(1)進絲:就是將固態(tài)的塑料絲材傳送到噴頭里;(2)加熱:就是將傳送到噴頭的絲材加熱到熔點,形成熔融態(tài),具有一定的流動性;(3)擠出:就是將加熱好的材料擠出噴頭精準的落到成型平臺上,堆疊成想要的形狀。
當然,噴頭的數(shù)量也可以是多個,多個噴頭就可以打印多種不同的材料,比如打印不同顏色的材料,就能打印出更好看的模型。
5、FDM 3D打印材料
FDM打印機常用的材料為一些熱塑性材料,主要材料 PLA(環(huán)保材料) 、 ABS 、 尼龍 、PHA等。此外,在PLA、ABS中混合一些木質(zhì)纖維、金屬粉末、碳纖維等,就能打印出具有木質(zhì)感、金屬質(zhì)感、高強性能的模型;還有夜光材料,將這種材料曝光15分鐘后,置于黑暗處就能發(fā)出綠色的光。
6、FDM 3D打印缺點
當然作為一種低成本、能快速成形的打印機,也有他的缺點,主要為:
(1)成型件的表面有較明顯的條紋,較粗糙,不適合高精度精細小零件的應(yīng)用。
(2)沿成型軸垂直方向的強度比較弱。
(3)需要設(shè)計與制作支撐結(jié)構(gòu)。
(4)需要對整個截面進行掃描涂覆,成型時間較長 。
(5)支撐去除相對麻煩
隨著3D打印技術(shù)的進一步發(fā)展,我們有信心相信,未來3D打印將給我們的生活帶來更加美好的驚喜。