fdm 3d打印原理
FDM(Fused Deposition Modeling,熔融层积成型)是一种常见的3D打印技术,它的原理如下:
1. 加热并挤出材料
FDM 3D打印机使用热塑性塑料(如PLA、ABS、PETG等)作为打印材料。材料通常以线材的形式提供,线材通过加热喷头(通常称为挤出头)加热到软化状态,之后通过喷嘴被挤出。
2. 层层打印
FDM打印的关键是通过逐层叠加材料来构建物体。喷头会按照计算机设计的3D模型路径将熔化的塑料层层沉积在打印平台上。每一层都在前一层上方冷却并固化,形成坚固的结构。
3. 路径控制
打印过程中,喷头的移动轨迹是通过计算机控制的。喷头根据设计文件(通常是G-code文件)精确地控制挤出材料的路径,确保各个层的精确对齐与过渡。
4. 冷却与固化
材料在挤出并接触到打印平台后迅速冷却和固化。这使得每层材料能够粘附到前一层,最终形成一个完整的三维物体。
5. 支撑结构
如果打印物体包含悬空部分或复杂的几何形状,FDM打印机会生成支撑结构。这些支撑结构通常由相同的打印材料组成,但有时也可以使用可溶解的支撑材料。支撑结构会在打印完成后去除,或者通过溶解来去除。
优点:
- 材料丰富:FDM能够使用多种热塑性材料,如PLA、ABS、PETG、尼龙等。
- 成本较低:FDM技术普及且设备成本相对较低,适合个人或小型企业使用。
- 操作简便:用户只需要提供3D模型,机器即可自动完成打印过程。
缺点:
- 表面质量较差:FDM打印物体表面可能会出现层纹,通常需要后处理(如打磨或喷涂)才能达到较好的外观。
- 精度较低:相比于其他3D打印技术(如SLA或SLS),FDM的精度稍低,适合用于原型制作和一些功能性部件。
FDM 3D打印技术广泛应用于原型设计、产品试制、教育、医疗等多个领域。