●FDM历史来源及成型过程
先从熔融沉积成型技术的历史来源说起。FDM技术出现在二十世纪八十年代末期。1988年,科特克鲁姆普发明了FDM(熔融沉积成型技术),次年科特克鲁姆普成立了Stratasys公司。1992年,第一台基于熔融沉积成型技术的3D打印产品出售。FDM成型技术已被Stratasys公司注册专利。
FDM成型原理相对简单,打印之前FDM 3D打印机内置软件自动读取3D模型数据并将其分层。分层之后,经过高温熔化的液态通过打印头挤出,挤出后遇冷迅速凝结固化,然后通过打印头在平面上的摆动以及打印板向下位移形成立体实物。
FDM成型原理,打印头实现一个平面上的移动,打印平台上下移动实现分层
3D打印需要经过3D扫描、3D建模的过程,最终完成3D打印成品。当然,基于FDM成型技术的3D打印机也不例外。除去3D扫描、3D建模过程,就3D打印本身而言,FDM成型技术一般经过以下环节。首先FDM软件对3D模型数据进行分析、分层,生成打印路径以及支撑路径。其次,打印头和打印平台会升至3D模型设置的温度。
打印头(左上)打印平台(下方),打印开始后打印平台从上向下运动
最后,打印过程中,打印头在平面上的位移以及打印平台上下位移会形成一个三维空间,打印头和打印平台根据生成的路径进行打印。在打印过程中,打印头完成一个平面上的打印任务后,打印平台自动下降一层,打印头继续打印。循环往复直至成品的完成。
FDM 3D打印机打印过程,当打印头完成一个层面上的打印后,打印平台自动向下降,直到成品的完成
在打印过程中,插入打印头的线材会迅速融化,通过打印头挤出瞬间凝结。打印头温度较高,根据材料的不同以及模型设计温度的不同,打印头的温度相对也不同。为了防止打印物体翘边等问题的出现打印平台一般为加热,打印平台上一般覆盖粘贴纸以便于打印成品的剥离。
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