FDM熔融沉積成型

增材制造申軍偉內(nèi)容回顧1.3D打印過(guò)程主要包含哪些步驟？2.3D打印的基本原理？3.SLA與SLS是如何實(shí)現(xiàn)層與層粘結(jié)的？課前討論交流研討明確任務(wù)知識(shí)詳解總結(jié)拓展引入新課FDM3D打印本節(jié)學(xué)習(xí)內(nèi)容交流研討明確任務(wù)知識(shí)詳解總結(jié)拓展引入新課FDM成型技術(shù)原理和打印步驟FDM成型技術(shù)工藝參數(shù)

了解FDM成型技術(shù)優(yōu)缺點(diǎn)

了解FDM成型技術(shù)應(yīng)用FDM3D打印交流研討明確任務(wù)知識(shí)詳解總結(jié)拓展引入新課1FDM技術(shù)發(fā)展歷史1988年，Stratasys的創(chuàng)始人ScottCrump在自家廚房里發(fā)明了FDM技術(shù)，最初的原型機(jī)使用的材料是蠟和塑料的混合物。美國(guó)Stratasys公司自1992年開(kāi)發(fā)出第一臺(tái)FDM3D打印機(jī)3DModeler，F(xiàn)DMQuantum機(jī)型的最大造型體積達(dá)到600mm×500mm×600mm。國(guó)內(nèi)的清華大學(xué)也較早地進(jìn)行了FDM工藝商品化系統(tǒng)的研制工作，并推出熔融擠壓制造設(shè)備MEM250等。FDM3D打印FDM打印的一個(gè)形象的比喻——做蛋糕！2工藝原理熔融沉積快速成型（FusedDepositionModeling，簡(jiǎn)稱FDM）是繼光固化快速成型和疊層實(shí)體快速成型工藝后的另一種應(yīng)用比較廣泛的快速成型工藝。該技術(shù)也是當(dāng)前全世界應(yīng)用最為廣泛的一種3D打印技術(shù)，同時(shí)也是最早開(kāi)源的3D打印技術(shù)之一。交流研討明確任務(wù)知識(shí)詳解總結(jié)拓展引入新課交流研討明確任務(wù)知識(shí)詳解總結(jié)拓展引入新課FDM3D打印原理闡述熔融沉積又叫熔絲沉積，它是將絲狀的熱熔性材料加熱熔化，通過(guò)帶有一個(gè)微細(xì)噴嘴的噴頭擠噴出來(lái)。噴頭可沿著XY軸方向移動(dòng)，而工作臺(tái)則沿Z軸方向移動(dòng)。如果熱熔性材料的溫度始終稍高于固化溫度，而成型部分的溫度稍低于固化溫度，就能保證熱熔性材料擠噴出噴嘴后，隨即與前一層面熔結(jié)在一起。一個(gè)層面沉積完成后，工作臺(tái)按預(yù)定的增量下降一個(gè)層的厚度，再繼續(xù)熔噴沉積，直至完成整個(gè)實(shí)體造型。2工藝原理交流研討明確任務(wù)知識(shí)詳解總結(jié)拓展引入新課FDM3D打印成型過(guò)程2工藝原理FDM3D打印交流研討明確任務(wù)知識(shí)詳解總結(jié)拓展引入新課組成機(jī)構(gòu)：1、運(yùn)動(dòng)機(jī)構(gòu)X/Y軸運(yùn)動(dòng):同步帶Z軸運(yùn)動(dòng):滾珠絲杠2、送絲機(jī)構(gòu)3、加熱機(jī)構(gòu)4、擠出機(jī)構(gòu)2工藝原理交流研討明確任務(wù)知識(shí)詳解總結(jié)拓展引入新課FDM3D打印3工藝參數(shù)階梯效應(yīng)原理12345612345786910111213層厚大，打印時(shí)間短，階梯效應(yīng)明顯，表面質(zhì)量差。交流研討明確任務(wù)知識(shí)詳解總結(jié)拓展引入新課FDM3D打印填充間距填充密度越大，填充間距越小，零件強(qiáng)度越大，材料消耗量也越大。3工藝參數(shù)交流研討明確任務(wù)知識(shí)詳解總結(jié)拓展引入新課FDM3D打印支撐角度支撐角度的大小決定支撐生成的情況，切片軟件默認(rèn)支撐生成角度以45度為界限，右圖傾斜角度超過(guò)60度時(shí)，軟件自動(dòng)添加支撐結(jié)構(gòu)。3工藝參數(shù)交流研討明確任務(wù)知識(shí)詳解總結(jié)拓展引入新課FDM3D打印支撐角度字母Y中的兩個(gè)突出部分相對(duì)于垂直方向具有小于45度的角度。字母T中的懸垂與垂直方向成90度角。所以必需使用3D打印支撐構(gòu)造打印字母T，如右圖所示。3工藝參數(shù)交流研討明確任務(wù)知識(shí)詳解總結(jié)拓展引入新課FDM3D打印支撐角度3工藝參數(shù)材料掛流現(xiàn)象如果T字形結(jié)構(gòu)沒(méi)有設(shè)置支撐結(jié)構(gòu)，在重力作用影響下，物體有下落的趨勢(shì)，底部缺乏支撐的部分，會(huì)因重力作用而下垂，打印無(wú)法成型。交流研討明確任務(wù)知識(shí)詳解總結(jié)拓展引入新課FDM3D打印打印方向3工藝參數(shù)打印方向?qū)牟氖褂玫挠绊?。交流研討明確任務(wù)知識(shí)詳解總結(jié)拓展引入新課FDM3D打印新型FDM設(shè)備采用了雙噴頭，一個(gè)噴頭用于沉積材料，一個(gè)噴頭用于沉積支撐材料。一般來(lái)說(shuō)，模型材料精細(xì)而且成本較高，沉積效率也較低，而支撐材料粗且成本較低，沉積的效率也較高。雙噴頭的優(yōu)點(diǎn)除了沉積過(guò)程中具有較高的沉積效率和降低模型制作成本外，還可以靈活地選擇具有特殊性能的支撐材料，以便后處理過(guò)程中支撐材料的去除，如水溶材料、低于模型材料熔點(diǎn)的熱熔材料等。3工藝參數(shù)FDM3D打印交流研討明確任務(wù)知識(shí)詳解總結(jié)拓展引入新課4打印過(guò)程FDM3D打印交流研討明確任務(wù)知識(shí)詳解總結(jié)拓展引入新課4打印過(guò)程噴頭工作臺(tái)硬件操作最重要的就是初始化和調(diào)平，初始化的目的是設(shè)備狀態(tài)復(fù)位，作好打印準(zhǔn)備；調(diào)平操作調(diào)整的是噴頭和工作臺(tái)之間的相對(duì)距離！FDM3D打印交流研討明確任務(wù)知識(shí)詳解總結(jié)拓展引入新課5后處理打磨：砂紙打磨，砂帶磨光機(jī)表面噴砂：高速噴射介質(zhì)小珠達(dá)到拋光效果化學(xué)處理：ABS用丙酮蒸汽，PLA用專用的拋光油上色與其他3D打印技術(shù)相比，F(xiàn)DM制品尺寸精度和分辨率較低，可能具有可見(jiàn)的層線，通常需要后處理以獲得光滑的表面光潔度。另外，層粘合機(jī)制使FDM制件力學(xué)性能為各向異性。這意味著它們?cè)谝粋€(gè)方向上會(huì)強(qiáng)度較差，通常不適合關(guān)鍵應(yīng)用。FDM3D打印交流研討明確任務(wù)知識(shí)詳解總結(jié)拓展引入新課ABS塑料具有優(yōu)良的綜合性能，其強(qiáng)度、柔韌性、機(jī)械加工性優(yōu)異，并具有更高的耐溫性，是工程機(jī)械零部件的優(yōu)先塑料，環(huán)保型沒(méi)有PLA好。ABS工程塑料PLA塑料是當(dāng)前桌面式3D打印機(jī)使用最廣泛的一種材料，PLA塑料是生物可降解材料，使用可再生的植物資源所提出的淀粉原料制成，較為環(huán)保。PLA工程塑料6工藝耗材FDM3D打印交流研討明確任務(wù)知識(shí)詳解總結(jié)拓展引入新課6工藝耗材1、工程塑料PLA&ABS；2、Glow-in-the-Dark夜光材料；3、TPU，熱塑性聚氨酯彈性體，ThermoplasticUrethane;4、PVA，聚乙烯醇，PolyvinylAlcohol;5、PEEK，聚醚醚酮，Polyetheretherketone;6、PPS，聚苯硫醚，PolyphenyleneSulphide；7、CarbonFiber碳纖維材料；FDM3D打印交流研討明確任務(wù)知識(shí)詳解總結(jié)拓展引入新課成形材料廣泛。成形速度快?？梢猿尚稳我鈴?fù)雜程度的零件。原材料利用率高，無(wú)環(huán)境污染。操作簡(jiǎn)單，入門(mén)容易。7熔融沉積快速成型優(yōu)點(diǎn)FDM3D打印交流研討明確任務(wù)知識(shí)詳解總結(jié)拓展引入新課1.成型件的表面有較明顯的條紋；2.沿成型軸垂直方向的強(qiáng)度比較弱；3.需要設(shè)計(jì)與制作支撐結(jié)構(gòu)；4.需要對(duì)整個(gè)截面進(jìn)行掃描涂覆，成型時(shí)間較長(zhǎng)；7熔融沉積快速成型缺點(diǎn)FDM3D打印交流研討明確任務(wù)知識(shí)詳解總結(jié)拓展引入新課1.分層厚度0.1-0.35mm；2.支撐類型；3.支撐角度；4.填充間距；5.填充密度；6.加熱溫度。8FDM切片參數(shù)噴嘴直徑：0.4mm耗材直徑：1.75mmFDM3D打印交流研討明確任務(wù)知識(shí)詳解總結(jié)拓展引入新課FDM工藝應(yīng)用工業(yè)上的產(chǎn)品模型驗(yàn)證FDM3D打印交流研討明確任務(wù)知識(shí)詳解總結(jié)拓展引入新課FDM工藝應(yīng)用汽車行業(yè)的模型驗(yàn)證。FDM3D打印交流研討明確任務(wù)知識(shí)詳解總結(jié)拓展