FDM简介

什么是 FDM

FDM是Fused Deposition Modeling的缩写，是一种增材制造工艺，属于材料挤压家族。在 FDM 工艺中，熔化的材料在确定的路径中逐层选择性地沉积。 这些材料 是热塑性聚合物，具有长丝形式。

FDM是应用最广泛的3D打印技术，是3D打印中的首创技术。我们将介绍 基本原则 以及这项技术的关键方面。

FDM制造工艺：

热塑性长丝首先装入 FDM 打印机，当喷嘴达到所需温度时，热塑性熔体将被送入挤出头并在喷嘴中熔化。
挤压头具有 3 轴系统，可在 X、Y 和 Z 方向移动。所有熔化的材料都以薄的形式挤出，并在预定位置逐层沉积。然后所有的材料都会冷却凝固，有时我们可以在挤压头上增加冷却风扇来加速冷却过程。
需要多次通过才能填充区域。一层完成后，构建平台将向下移动并沉积一个新层。重复此过程，直到完成最后一部分。

大多数 FDM 机器允许调整工艺参数，例如喷嘴温度、构建平台温度、构建速度、层高和冷却风扇速度。所有这些参数都由运营商设置。

对于设计师来说，最重要的参数是构建尺寸和层高。

桌面 FDM 的构建尺寸常见为 200×200×200 mm，而工业级为 1000×1000×1000 mm。桌面是降低成本的首选，大模型可以分成小零件，以后再组装。

FDM 典型层高在 50 到 400 微米之间，可在订单详情中确定。较小的层高将具有更光滑的表面和精确的弯曲几何形状，而较大的层高将以更低的成本更快地生产。我们最常见的层高是 200 微米。

翘曲是 FDM 中最常见的缺陷。由于挤压材料在凝固过程中会冷却，其尺寸会减小。不同的印刷部分以不同的速度冷却会导致内应力的积累。这将拉起底层，引起翘曲。我们可以通过技术手段防止翘曲，例如在 FDM 系统中监测构建平台和腔室的温度，增加零件与构建平台之间的附着力。

此外，我们还可以优化我们的设计以降低翘曲概率。

在 FDM 工艺中，沉积层之间的良好附着力非常重要。一旦熔融的热塑性塑料通过喷嘴挤出，它将压在前一层上。这种高温和压力将重新熔化先前的层表面并将新层与先前的打印部件粘合。

我们应该注意到，不同层之间的结合强度低于材料的基本强度。这意味着 FDM 零件具有固有的各向异性，Z 轴强度小于 XY 平面。因此在 FDM 设计过程中，零件定位非常重要。

由于熔融材料被压在前一层上，其形状形成椭圆形。 FDM 零件表面呈波浪状，适用于低层高。孔或螺纹等小特征需要在打印后进行后期处理。

支撑结构对于 FDM 技术中的悬垂几何形状至关重要。它需要支撑熔化的热塑性塑料，这很难在稀薄的空气中沉积。支撑区域的表面质量将低于其余区域，因此我们建议尽量减少对支撑结构的要求。支撑结构通常使用与零件相同的材料印刷。还有溶解支撑材料，可以显着提高表面质量，但会增加最终的总体成本。

FDM 通常不应用于完全实体的零件，以减少打印时间并节省材料。我们将通过几个周边通道应用外壳，并用低密度结构填充内部。 填充和外壳 厚度会极大地影响零件强度。

FDM 拥有广泛的可用材料，包括 PLA 和 ABS 等商品热塑性塑料，PA、TPU 和 PETG 等工程材料，PEEK 和 PEI 等高性能热塑性塑料。

FDM 材料 会影响机械性能和精度。我们将常见的 FDM 材料总结如下：

FDM零件表面可以精加工到 不同的标准 v 各种后处理方法，如打磨、抛光、底漆和喷漆、冷焊、蒸汽平滑、环氧树脂涂层、金属编织。在此处检查 FDM 的后处理。