FDM3d打印機是使用最廣泛的3D打印技術,它代表了全球最大的3D打印機安裝基礎,并且通常也是人們接觸的第一個技術。那fdm3d打印機原理是什么呢?
fdm是熔融沉積成型技術,3D打印時采用的堆疊薄層的形式有多種多樣。常用的3D打印機采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。熱熔材料融化后從噴嘴噴出,沉積在制作面板或者前一層已固化的材料上,溫度低于固化溫度后開始固化,通過材料的層層堆積形成最終成品的工作原理。
熔融沉積建模(FDM)或熔融長絲制造(FFF)是一種增材制造工藝,屬于材料擠出系列。在FDM中,通過預定路徑中逐層選擇性地沉積熔化的材料來構建物體。所使用的材料是熱塑性聚合物,呈絲狀。FDM3D打印機制造過程的工作原理:
1.首先將一卷熱塑性長絲裝入3D打印機。一旦噴嘴達到所需溫度,長絲就會被送入擠出頭并在噴嘴中熔化。
2.擠出頭連接到一個3軸系統,允許它在X、Y和Z方向上移動。熔化的材料被擠壓成細線,并逐層沉積在預定位置,在那里冷卻和固化。有時,通過使用安裝在擠出機頭上的冷卻風扇來加速材料的冷卻。
3.要填充一個區域,需要多次通過。一層完成后,構建平臺向下移動(或在其他機器設置中,擠出頭向上移動)并沉積新層。重復此過程,直到零件完成。
3D打印機是一種可以把真實3D物體“打印”出來的設備,就像激光成型技術一樣,采用層次化、迭加成形,即通過一層增加材料,生成3D實體,完全不同于傳統加工方法。fdm3d打印機的工作原理本質上其實是一種添加劑制造過程,和其他的制造方法相比,3D打印機具有速度快、價格便宜、使用方便等優點。那FDM3d打印機的特點是什么呢?
1、翹曲
翹曲是FDM3D打印機中最常見的缺陷之一。當擠壓材料在凝固過程中冷卻時,其尺寸會減小。由于打印件的不同部分以不同的速度冷卻,它們的尺寸也會以不同的速度變化。差異冷卻會導致內部應力積聚,將底層向上拉,導致其翹曲。從技術角度來看,可以通過更密切地監控FDM系統的溫度來防止翹曲平臺和腔室,并通過增加零件和構建平臺之間的附著力。
可以降低翹曲的概率:
大的平坦區域(想想矩形框)更容易翹曲,應盡可能避免。
薄突出的特征(想想叉子)也容易翹曲。在這種情況下,可以通過在薄特征(例如200微米厚的矩形)的邊緣添加一些犧牲材料來增加接觸構建平臺的區域來避免翹曲。
尖角比圓形更容易翹曲,因此在您的設計中添加圓角是一個很好的做法。
不同的材料更容易翹曲:與PLA或PETG相比,ABS通常對翹曲更敏感,因為它具有更高的玻璃化轉變溫度和相對較高的熱膨脹系數。
2、支撐結構
支撐結構對于在FDM中創建帶有懸垂的幾何圖形至關重要。熔化的熱塑性塑料不能沉積在稀薄的空氣中。為此,某些幾何形狀需要支撐結構。打印在支撐件上的表面的表面質量通常低于零件的其余部分。出于這個原因,建議零件的設計方式可以最大限度地減少對支撐的需求。
3、填充和外殼厚度
FDM零件通常不進行實體打印,以減少打印時間并節省材料。內部填充有內部的低密度結構,稱為填充物。填充和外殼厚度對零件的強度影響很大。對于桌面FDM3D打印機,默認設置為25%的填充密度和1毫米的外殼厚度,這是快速打印強度和速度之間的良好折衷。