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   詳細說明:成本低的快速成型技術—FDM快速成型,你真的了解?二十世紀九十年代快速成型技術興起,至今已被廣泛應用于各個領域,尤其是新品試制領域,今天在此介紹一下快速成型工藝中的FDM快速成型技術,它是眾多快速成型技術中成本較低的一種。FDM絲狀材料選擇性熔覆快速原型工藝是一種不依靠激光作為成型能源、而將各種絲材(如工程塑料、聚碳酸zhi)如熱熔化進而堆積成型方法,簡稱絲狀材料選擇性熔覆或熔融沉積成型工藝。原理如下:加熱噴頭在計算機的控制下,根據產品零件的界面輪廓信息,根據水平分層數據作x-y作平面運動,熱塑性絲狀材料由供絲機構送至熱熔噴頭,并在噴頭中加熱和熔化成半液體,然后被擠壓出來,有選擇性地涂覆在工作臺上,快速冷卻后形成一層大約0.127mm厚的薄片輪廓。一層截面成型完成后工作臺下降一定高度,再進行下一層的熔覆,就像一層層畫出截面輪廓,如此循環,最終形成三維產品零件。FDM快速成型的過程包括:設計三維CAD模型、CAD模型的近似處理、對STL文件進行分層處理、造型、后處理。這種工藝可采用多種材料,主要分為兩部分:一類是成型材料,另一類是支撐材料。常用的成型材料有工程塑料、聚碳酸zhi、工程塑料PPSF及ABS和PS的混合料等。這種工藝干凈,易于操作,不產生垃圾,并可安全地用于辦公環境,不會產生毒氣和化學污染的危險。適合于產品設計的概念建模及產品的形狀及功能的測試。FDM快速成型技術的優點如下:(1)成本低。因為熔融沉積造型技術使用的是液化器,和3D打印機設備對比,設備費用低;另外原材料的利用效率高且沒有毒氣或化學物質的污染,使得成型成本大大降低。(2)無污染。原材料在成型過程中無化學變化,制件的翹曲變形小,FDM系統無毒性且不產生異味、粉塵、噪音等污染。不用花錢建立與維護專用場地,適合于辦公室設計環境使用。(3)易于搬運及更換,因為原材料以卷軸絲的形式提供。(4)可使用材料品種多,如各種色彩的工程塑料ABS、PC、PPS以及醫用ABS等。(5)制作便捷,用蠟成型的原型零件,可以直接用于熔模鑄造。(6)材料強度、韌性優良,可以裝配進行功能測試。(7)采用水溶性支撐材料,使得去除支架結構簡單易行,可快速構建復雜的內腔、中空零件以及一次成型的裝配結構件。FDM快速成型技術的缺點如下:(1)成型速度相對較慢,不適合構建大型零件。(2)與截面垂直的方向強度小。(3)精度相對較低。(4)需要設計和制作支撐結構。(5)由于技術限制,FDM技術的后期處理中原型的部分復雜和細微結構的支撐很難去除,在處理過程中會出現損壞原型表面的情況,從而影響原型的表面品質。(6)原材料價格昂貴。(7)噴頭容易發生堵塞,不便維護。早在2005年一起大眾就開始嘗試使用FDM工藝開發新設計零件,如發動機罩蓋快速成型件。利用FDM制作的快速原型來制造硅樹脂模是非常有限的,例如汽車電動窗和尾燈等的控制開關。綜合FDM快速成型的優缺點,其適合適用于薄殼體零件及微小零件;原型強度比較好,近似于實體零件,可作為概念型直接驗證設計。
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