FDM技术介绍及案例分享

FDM是“Fused

Deposition Modeling”的简写形式，即为熔融沉积成型，这项3D打印技术由美国学者Scott Crump于1988年研制成功。FDM通俗来讲就是利用高温将材料融化成液态，通过打印头挤出后固化，最后在立体空间上排列形成立体实物。

1、FDM技术原理：

FDM机械系统主要包括喷头、送丝机构、运动机构、加热工作室、工作台5个部分。熔融沉积工艺使用的材料分为两部分：一类是成型材料，另一类是支撑材料。

将低熔点丝状材料通过加热器的挤压头熔化成液体，使熔化的热塑材料丝通过喷头挤出，挤压头沿零件的每一截面的轮廓准确运动，挤出半流动的热塑材料沉积固化成精确的实际部件薄层，覆盖于已建造的零件之上，并在1/10s内迅速凝固，每完成一层成型，工作台便下降一层高度，喷头再进行下一层截面的扫描喷丝，如此反复逐层沉积，直到最后一层，这样逐层由底到顶地堆积成一个实体模型或零件。

FDM成形中，每一个层片都是在上一层上堆积而成，上一层对当前层起到定位和支撑的作用。随着高度的增加，层片轮廓的面积和形状都会发生变化，当形状发生较大的变化时，上层轮廓就不能给当前层提供充分的定位和支撑作用，这就需要设计一些辅助结构－“支撑”，以保证成形过程的顺利实现。支撑可以用同一种材料建造，现在一般都采用双喷头独立加热，一个用来喷模型材料制造零件，另一个用来喷支撑材料做支撑,两种材料的特性不同，制作完毕后去除支撑相当容易。送丝机构为喷头输送原料，送丝要求平稳可靠。送丝机构和喷头采用推-拉相结合的方式，以保证送丝稳定可靠，避免断丝或积瘤。

2、FDM技术应用案例

 快速应对紧急需求

华美为制造流程引入了更多先进的 3D 打印技术，这样公司便可以为航天业客户及时生产所需零件。华美总经理 Collin Wilkerson 表示：“3D快速成型技术节省了工作时间，让我们可以迅速解决客户的问题。我们可以就客户的紧急需求快速采取应对措施。”

利用 3D打印技术，华美塑胶模具公司成功以 ULTEM 9085 材料打印出先进的功能原型；ULTEM 9085 是一种具备牢固、轻巧、阻燃和高耐热度（高达 320°F/160°C）等优点的 Fused

Deposition Modeling (FDM®)热塑塑料；材料在火焰蔓延速度、烟雾和毒性释放量方面更完全符合政府监管要求。

此外，3D制造系统也让华美有机会测试新产品。“在设计问题被带入制造流程之前，我们就可以预先进行验证。这让我们可以更紧密配合客户的工作流程，同时为公司服务增值。”这个崭新的3D制造系统更帮助公司平均分配大型项目的工作量，减低紧急增聘人手需求。Wilkerson指出：“在传统生产模式中，你必须屈服于突然出现的资源需求；引入Stratasys 3D打印技术后，这种需求便得以缓和。我们的客户可以重组资源，精简制造流程”。

Fortus：安枕无忧的保证

3D制造系统的出现，让华美塑胶模具公司原先对3D 打印技术抱有的忧虑都一扫而空。首先，公司希望确保能够与客户维持长期合作关系。Wilkerson 指出：“作为重复性生产行业的一员，我们希望确保3D 打印技术能够适应可持续业务发展模式。我们需要一种可以整合到客户服务范围的制造流程。”

华美塑胶模具公司的客户百分之百都是回头客；客户都会选择使用 Fortus 3D 制造系统制造零件。事实证明，3D 打印机的引进深受客户欢迎。Wilkerson表示：“客户都知道3D打印技术能为他们节省金钱。”

Fortus

3D 制造系统的优越性能更帮助华美塑胶模具公司消除其他疑虑— FDM技术会否减少其注塑成型的收入。Fortus 3D 制造系统更为公司带来了新的收入来源。“FDM 并没有减少模具和注塑成型业务收入。”Wilkerson 指出。“事实上，FDM 让客户能够腾出更多资金，并于日后将其投资到模具上。这让我们能够在众多供应商中脱颖而出。Stratasys 3D 打印技术让我们的制造流程日趋完备。有了这项技术，我们可以为客户提供更多增值服务。”