简述熔融沉积成型的成型原理(一)
3D打印技术3.1 熔融沉积成型技术的工艺原理和工艺特点
&
课堂讨论
提问：通过本课时的学习，对FDM技术的工艺原理和工艺 特点你有哪些认识？平时在运用FDM技术打印模型时，我
们有哪些地方要特别注意？
• 成形件表面有较明显的条纹或者台阶效应，影响成形件的表面质量； • 成形件存在各向异性的力学特点，沿竖直叠加方向的粘结强度相对较弱； • 成形工艺需要为倾斜、悬臂结构设计制作支撑结构，降低了材料利用率 和加工效率； • 打印模型的每一层均需按截面形状逐条填充，并且受惯性影响，喷头无 法快速移动，致使打印过程缓慢，打印时间较长。
3 4
在描绘熔融沉积式打印技术工作原理之前， 我们可以先设想这样一个场景：蛋糕店里面挤蛋 糕花，把奶油装进一个锥形（像一把老式雨伞） 的塑料里，顶部开一个小孔，然后你把这个塑料 锥形头朝下，向盘子上面挤，边挤变移动，就像 写毛笔字一样，当你完成第一层的堆积后，向上 抬一点，重复第一层的工作，以此类推，重复以 上过程，直至最终堆出你想要的形状，其实这就 是FDM的基本思想。
熔融沉积成型技术的发展
熔融沉积成型（Fused Deposition Modeling，FDM）， 也称熔融沉积制造、熔融堆积成型等。该工艺思想最先由美国学 者斯科特•克伦普（Scott Crump）于1988年提出，并于1989年 申 请 了 美 国 专 利 。 同 年 ， 斯 科 特 和 妻 子 丽 莎 • 克 伦 普 （ Lisa Crump ）一同创立了 Stratasys 公司。 1992 年， Stratasys 公司 在成立 3 年后，推出了第一台基于 FDM 技术的 3D 工业级打印机。 由于 FDM 的设备维护方便，成型材料广泛，自动化程度高，且 占地面积小，目前被广泛应用于产品开发、快速模具制作、医疗 器械的设计开发及人体器官的原型制作，代表着快速成型制造技 术的一个重要发展方向。 在国内，清华大学也较早地进行了 FDM 工艺商品化系统的 研制工作，并推出熔融挤压制造设备MEM250。
简述熔融沉积成型的成型原理
简述熔融沉积成型的成型原理熔融沉积成型是一种高效、精确的制造技术，可以实现复杂零件的快速制造。
其成型原理主要基于熔融金属的沉积和凝固过程。
在熔融沉积成型过程中，金属材料首先被加热至其熔点以上，使其变为熔融状态。
然后，通过控制加热源的移动和喷射速度，将熔融金属喷射到工件的特定位置上。
在喷射过程中，熔融金属与已有的材料层发生热交换，迅速冷却并凝固。
随着喷射的持续进行，熔融金属逐渐沉积在工件上，形成所需的形状和结构。
熔融沉积成型的成型原理可以分为以下几个关键步骤：1. 材料预处理：在熔融沉积成型之前，需要对金属材料进行预处理。
这包括去除表面的氧化物和杂质，以确保沉积的金属材料具有良好的质量和精度。
2. 加热和熔化：通过引入高温能源，如激光束或电弧，将金属材料加热至其熔点以上，使其变为熔融状态。
在熔化过程中，金属材料的颗粒逐渐熔化并形成液态金属。
3. 喷射和沉积：通过控制加热源的移动和喷射速度，将熔融金属喷射到工件的特定位置上。
喷射过程中，熔融金属与已有的材料层发生热交换，迅速冷却并凝固。
随着喷射的持续进行，熔融金属逐渐沉积在工件上，形成所需的形状和结构。
4. 层与层的连接：在沉积过程中，各层之间需要保持良好的连接。
这可以通过控制喷射参数、调整喷射路径和优化沉积策略来实现。
确保各层之间的连接性对于最终工件的性能和质量非常重要。
5. 结构调整和后处理：在完成沉积过程后，可能需要对工件进行结构调整和后处理。
这包括去除不需要的材料、表面光洁处理、热处理等。
这些步骤可以进一步提高工件的质量和性能。
熔融沉积成型技术的成型原理基于金属材料的熔化和凝固过程，通过控制喷射参数和沉积策略，可以实现复杂零件的高精度制造。
与传统的制造方法相比，熔融沉积成型具有快速、灵活和可定制性强的优势，被广泛应用于航空航天、汽车制造、医疗器械等领域。
随着材料科学和制造技术的不断发展，熔融沉积成型技术将进一步推动制造业的创新和进步。
熔融沉积成型技术的原理
熔融沉积成型技术的原理1. 引言嘿，朋友们！今天我们来聊聊一种非常酷炫的技术——熔融沉积成型技术，听起来像是科幻电影里的高科技吧？但其实，它就在我们生活的身边，帮助我们实现各种梦幻的设计。
这个技术不仅让制造过程变得简单，还能让我们的创意瞬间变成现实。
你有没有想过，为什么能轻松地打印出一个小玩具，甚至是复杂的部件？这就要归功于熔融沉积成型（FDM）了！所以，接下来就让我们深入这个神奇的世界吧。
2. 熔融沉积成型技术的基础2.1 原理是什么？好吧，简单来说，熔融沉积成型就是将热塑性材料加热到融化的状态，然后通过喷嘴逐层挤出，形成我们想要的形状。
想象一下，像在玩泥巴，先把泥巴捏成一团，然后慢慢把它堆成你想要的东西。
这种技术的核心就是温度控制和材料的熔化，这样才能让它们在冷却后保持固定的形状。
2.2 材料的选择说到材料，那可真是五花八门。
你可以用PLA（聚乳酸）这种环保材料，打印出花瓶、玩具，甚至是小家具。
它的好处就是无毒，适合家庭使用。
而ABS（丙烯腈丁二烯苯乙烯）则更适合需要耐热的场合，比如汽车零部件。
就像买衣服一样，不同的场合穿不同的材料，选择对了，事半功倍！3. 打印过程3.1 准备工作在开始打印之前，有几步是必须得做的。
首先，你需要设计一个模型，这可以用软件像Tinkercad、Fusion 360来完成，真的超级简单。
设计好之后，将文件转换成3D打印机能识别的格式，这就像把外语翻译成母语，让机器听懂你的指令。
然后，选择好材料，装载进打印机，就等着它大展身手了。
3.2 实际操作接下来就是最激动人心的部分了！打印机开始工作，喷嘴发出“滋滋”的声音，慢慢地将熔化的塑料层层叠加。
这时候，你可能会想，哇，这么神奇的过程，真是让人目瞪口呆！每一层材料就像是画画，上一层下去，再加一层，最后就能看到你设计的物品慢慢成形。
等到打印结束，打开盖子，取出作品，那种成就感简直无法用言语形容，心里暗想：“这就是我的杰作！”4. 总结总的来说，熔融沉积成型技术真的是一门让人眼前一亮的艺术，兼具科技感与创造力。
熔融沉积成型技术原理
熔融沉积成型技术原理熔融沉积成型技术（Melt Deposition Modeling，MDM）是一种先进的快速成型技术，它利用高能激光束或电子束将金属粉末熔融成型，逐层堆积，最终形成所需的零件。
这种技术在航空航天、汽车制造、医疗器械等领域有着广泛的应用前景。
本文将介绍熔融沉积成型技术的原理及其应用。
首先，熔融沉积成型技术的原理是基于金属粉末的熔融堆积。
在成型过程中，激光束或电子束对金属粉末进行瞬间加热，使其熔化成液态金属，然后在特定的位置上进行凝固，形成一层固态金属。
接着，工作台下降一个层次，再次喷射金属粉末，重复上述过程，直至整个零件成型。
这种逐层堆积的方式使得熔融沉积成型技术能够制造出复杂形状的零件，且具有较高的成型精度。
其次，熔融沉积成型技术的原理还包括材料的选择和热力学特性的控制。
在选择材料时，需要考虑金属粉末的熔点和热导率等因素，以确保在激光束或电子束的作用下能够快速熔化和凝固。
同时，需要控制金属粉末的喷射速度、激光束或电子束的功率和扫描速度等参数，以使得每一层的成型质量得到保障。
最后，熔融沉积成型技术的原理还涉及到成型过程中的温度控制和残余应力的消除。
由于金属粉末的熔化和凝固过程是在极短的时间内完成的，因此需要对成型区域进行精确的温度控制，以避免出现裂纹和变形等缺陷。
同时，还需要对成型后的零件进行热处理等工艺，以消除残余应力，提高零件的稳定性和耐久性。
总之，熔融沉积成型技术的原理是基于金属粉末的熔融堆积，通过控制材料特性、热力学参数和成型过程中的温度和应力等因素，实现对复杂零件的高效成型。
这种技术具有成型速度快、成本低、适用性广等优点，将在未来的制造业中发挥重要作用。
简述熔融沉积成型的成型原理
简述熔融沉积成型的成型原理
熔融沉积成型（Fused Deposition Modeling，简称FDM）是一
种常用的增材制造工艺，其成型原理如下：
1. 建模设计：首先，使用计算机辅助设计（CAD）软件创建
三维模型。
设计师可以根据需要调整模型的大小和形状。
2. 打印设置：在打印前，需要进行打印设置，包括选择打印材料（通常是热塑性聚合物），设置打印温度和打印速度等参数。
3. 切片处理：将三维模型切片，将其分解为一系列二维层次切片。
每个层次切片都包含了实际打印时需要的精确信息。
4. 加热和挤出：加热打印头中的塑料材料到其熔点以上的温度。
然后，通过打印头的挤出机构将熔化的塑料材料从针尖喷出，以一定的速度形成连续的熔融线。
5. 堆叠层叠：打印头在打印平台上移动，按照切片的路径逐层堆叠熔融线。
温度较高的熔融线会粘合到下一层，并随着打印头的移动逐渐冷却和凝固。
6. 完成成品：一旦打印完成，待打印对象从打印平台上取下。
可以进行后续的处理，如去除支撑结构、打磨等。
总结起来，熔融沉积成型的成型原理是通过加热和挤出的过程，将熔化的材料堆叠成固定形状的三维对象。
通过逐层堆叠和粘合，最终得到一个完整的成品。
简述熔融沉积成型的成型原理
简述熔融沉积成型的成型原理熔融沉积成型是一种先进的制造技术，通过将材料加热至熔点，使其熔化成液态，然后通过喷射或涂覆的方式将熔融材料沉积在基底上，最终形成所需的零件或构件。
这种成型方法具有高效、灵活和精密的特点，被广泛应用于航空航天、汽车制造、医疗器械等领域。
熔融沉积成型的原理是基于材料的熔化和凝固过程。
首先，选择适合的材料并加热至其熔点，使其转变成液态。
然后，通过喷射或涂覆的方式将熔融材料沉积在基底上。
喷射方式通常使用喷嘴将熔融材料喷射到基底上，形成一层薄膜。
涂覆方式则是将熔融材料涂覆在基底上，形成一层均匀的涂层。
最后，熔融材料在基底上冷却凝固，形成所需的零件或构件。
熔融沉积成型的原理可以分为两个主要过程：熔化和凝固。
在熔化过程中，材料被加热至其熔点，形成液态。
这一过程可以通过电弧、激光或电子束等加热源来实现。
加热源的选择取决于材料的性质和所需成型的精度。
在熔化过程中，材料的表面张力会使其形成球形，这种球形的特性有助于喷射或涂覆过程的进行。
在凝固过程中，熔融材料在基底上冷却凝固，形成均匀的涂层或薄膜。
凝固过程中，材料的温度逐渐降低，由液态转变为固态。
在这个过程中，凝固速度对成型的质量和性能起着重要作用。
如果凝固速度过快，可能会导致材料内部产生缺陷，影响成型的质量。
因此，控制凝固速度是熔融沉积成型的关键之一。
熔融沉积成型的原理可以应用于各种材料，包括金属、陶瓷和塑料等。
不同材料的熔化和凝固过程可能存在差异，需要针对不同材料进行调整和优化。
同时，熔融沉积成型还可以实现多材料的复合成型，通过控制不同材料的比例和喷射顺序，可以在基底上形成复合材料结构，提高材料的性能和功能。
熔融沉积成型是一种高效、灵活和精密的制造技术，通过将材料加热至熔点，使其熔化成液态，然后将熔融材料沉积在基底上，最终形成所需的零件或构件。
这种成型原理可以应用于各种材料，并且可以实现多材料的复合成型。
熔融沉积成型的发展将为制造业带来新的机遇和挑战，推动制造业向数字化、柔性化和智能化方向发展。
熔融沉积成型技术原理
熔融沉积成型技术原理熔融沉积成型技术（Fused Deposition Modeling，FDM）是一种常见的3D打印技术，也被称为熔融沉积制造。
它是一种将熔融的材料通过喷嘴逐层沉积，最终构建出三维实物的方法。
本文将介绍熔融沉积成型技术的原理及其应用。
熔融沉积成型技术的原理主要分为四个步骤：建模、切片、预处理和成型。
建模是指使用计算机辅助设计（CAD）软件创建三维模型。
这个模型可以是从零开始设计，也可以是从现有的物体扫描或下载。
在建模过程中，可以对模型进行编辑、调整和优化，以确保最终打印出来的物体满足需求。
接下来，切片是将三维模型切割成一层层的二维切片，每个切片都代表了打印出来的一层。
切片软件通常会根据所选的打印参数，例如层高、填充密度等，生成适合打印的切片图像。
然后，预处理是指对切片图像进行处理，以便将其转换为打印机可以理解的指令。
这些指令包括控制打印机的运动、温度和材料供给等。
预处理软件会将每个切片图像转换为打印机可以执行的指令序列，这些指令将用于控制打印机的运动和材料的沉积。
成型是指将熔融的材料通过打印头逐层沉积到打印平台上，逐渐构建出最终的三维实物。
打印头通常会加热并将材料推送到沉积区域，使其熔化并与前一层的材料粘合在一起。
随着打印头的运动，材料会逐渐沉积，从而形成一个完整的三维物体。
熔融沉积成型技术具有许多优点，使其在各个领域得到广泛应用。
首先，它可以实现快速、准确和经济高效的原型制作。
相比传统的制造方法，熔融沉积成型技术可以大大缩短产品的开发周期，节省制造成本。
熔融沉积成型技术可以制造复杂的几何形状和内部结构。
由于打印是逐层进行的，因此可以实现更多细节和内部空间，这是传统制造方法无法实现的。
这使得熔融沉积成型技术在医疗、航空航天和汽车等行业中具有广阔的应用前景。
熔融沉积成型技术可以使用多种材料，如塑料、金属和陶瓷等。
这种多材料选择的灵活性使得熔融沉积成型技术在不同行业和应用中具有广泛的适应性。
3d打印熔融沉积成型原理
3d打印熔融沉积成型原理
3D打印熔融沉积成型是一种快速原型制造技术，其原理是将熔化的材料通过打印头喷射到建造平台上逐层堆叠形成物体。
下面将详细介绍3D打印熔融沉积成型的原理以及其工作流程。
原理：
3D打印熔融沉积成型的原理是通过CAD(计算机辅助设计)软件
将三维模型切片成数百或数千层，然后将这些层逐层打印出来。
打印时，打印头将熔化的材料喷射到建造平台上，一层层堆积成所需的
3D模型。
在打印过程中，打印头会按照预设的路径移动，同时喷射材料，形成连续的图层，最终形成一个完整的3D模型。
工作流程：
3D打印熔融沉积成型的工作流程包括以下几个步骤：
1. 设计模型：首先需要使用CAD软件设计所需的3D模型，可以通过手动绘制或扫描现有物体得到。
2. 切片：将设计好的3D模型进行切片处理，将其分成数百或数千个非常薄的水平层。
3. 准备材料：根据所需的3D模型，选择适当的材料，如ABS, PLA, NYLON等。
4. 打印：将所选的材料放入3D打印机中，启动打印程序，打印头将逐层喷射熔化的材料。
5. 完成打印：当所有图层都打印完成后，将建造平台取出，清除支撑结构和残余材料，最终得到一个完整的3D模型。
总结：
3D打印熔融沉积成型是一种快速、灵活、低成本的原型制造技术。
其工作原理和工作流程都相对简单，只需设计好3D模型并选择适当的材料，就可以通过3D打印机将所需物体快速打印出来。
随着3D打印技术的不断发展，它将在许多领域得到广泛应用，如医疗、航空、建筑等。
- 1、下载文档前请自行甄别文档内容的完整性，平台不提供额外的编辑、内容补充、找答案等附加服务。
- 2、"仅部分预览"的文档,不可在线预览部分如存在完整性等问题,可反馈申请退款(可完整预览的文档不适用该条件!)。
- 3、如文档侵犯您的权益，请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间：9:00-18:30)。
简述熔融沉积成型的成型原理(一)
熔融沉积成型技术简述
1. 什么是熔融沉积成型？
熔融沉积成型（Melt Deposition Modeling，MDM）是一种将熔融材料层层堆积构建三维实物的增材制造技术。
它基于计算机辅助设计（CAD）模型，通过将材料加热至熔融状态，并将其逐层堆积，以创建所需形状的物体。
2. 熔融沉积成型的原理
熔融沉积成型技术的原理可以概括为以下几个步骤：
•模型设计与切片：首先，使用计算机辅助设计软件（CAD）创建或获取所需的三维模型。
然后，将这个模型切片成
一系列薄片，每个薄片的厚度由打印机的设定决定。
•材料加热与熔融：接下来的步骤是将材料加热至熔融状态。
这通常通过将材料输送到加热喷嘴或打印头中，并使用热源对其进行加热来实现。
•逐层堆积：一旦材料达到熔点并变成熔融状态，打印头会按照设计的路径，将熔化的材料逐层沉积在工作区域上。
每层结束后，材料会迅速冷却固化。
•层间附着：固化的每层通过层间粘结力与下一层成为一体，形成一个坚固的整体结构。
•重复堆积与冷却：以上步骤循环迭代，直到最后一层被堆积完成。
在最后一层完成后，整个打印件会继续冷却，以确保结构的稳定性和强度。
3. 熔融沉积成型的应用领域
熔融沉积成型具有广泛的应用领域。
以下是一些常见的应用领域示例：
•原型制作：熔融沉积成型技术被广泛应用于原型制作领域。
它能够快速制造出高度复杂的原型模型，为设计师和工程师提供了快速验证设计的能力。
•定制产品：熔融沉积成型技术还可以用于制造个性化的定制产品。
通过根据客户的要求进行定制设计和制造，可以满足个人化需求，例如个性化饰品、定制鞋类等。
•检验工具：熔融沉积成型技术可以用于制造各种类型的检验工具和模型，用于质量控制和检验过程中。
4. 常见的熔融沉积成型设备
目前市场上有许多不同类型的熔融沉积成型设备。
以下是几种常见的设备类型：
•熔融沉积成型机：这种设备通常包含一个加热喷嘴，用于将材料加热至熔点，并通过定位系统逐层堆积材料。
这些设
备通常可以处理不同类型的材料，如塑料、金属等。
•多材料打印机：这种设备可以同时加载多种材料，并将它们熔化、混合和堆积。
这种设备能够打印出更复杂的结构和
混合材料。
•巨型熔融沉积成型机：除了普通尺寸的打印机外，市场上也有一些巨型的熔融沉积成型设备。
这些设备可以打印出大
型或特殊形状的物体，满足更大范围的需求。
5. 总结
熔融沉积成型技术是一项具有广泛应用领域的增材制造技术。
通
过逐层堆积熔化的材料，它能够快速、准确地制造出复杂的三维实物。
这种技术在原型制作、定制产品制造以及检验工具等领域发挥着重要
的作用。
随着技术的不断进步和设备的不断改进，熔融沉积成型技术
将继续为各行各业带来新的创新和发展。
6. 熔融沉积成型的优点和挑战
熔融沉积成型技术具有许多优点，但也存在一些挑战。
以下是一
些常见的优点和挑战：
优点：
•快速制造：熔融沉积成型技术能够快速制造出复杂的三维实物，节省了制造时间和成本。
•定制化制造：该技术可以根据客户的需求进行定制设计和制造，满足个性化需求。
•原型验证：熔融沉积成型技术可以制造出高度精确的原型模型，用于快速验证设计。
•材料选择：该技术可以使用不同类型的材料，如塑料、金属、复合材料等。
挑战：
•表面质量：由于材料的堆积过程，熔融沉积成型打印的表面质量可能相对较低，需要进行后处理和表面修整。
•精度限制：由于各种因素影响，如加热和冷却速度、材料特性等，熔融沉积成型的精度可能受到一定的限制。
•支撑结构：在熔融沉积成型过程中，某些设计需要支撑结构来支持悬空部分或倾斜角度较大的特征。
支撑结构的添加
和后续去除会增加制造时间和成本。
•材料特性：不同材料具有不同的熔点、收缩率和机械性能等特性，选择合适的材料对于实现所需的物理和机械性能至
关重要。
7. 熔融沉积成型的未来发展
熔融沉积成型技术在过去几年中取得了显著的发展，但仍有许多
潜力和机会可以进一步探索。
以下是熔融沉积成型技术未来发展的几
个方向：
•材料创新：熔融沉积成型技术需要不同类型的材料来满足不同的需求。
未来的研究重点之一将是开发更多种类的材料，以扩大应用范围。
•打印速度提升：当前的熔融沉积成型速度相对较慢，限制了大规模生产的实际应用。
未来的发展将致力于提高打印速
度，以提高生产效率。
•打印尺寸扩展：当前的熔融沉积成型设备的制造尺寸有限。
未来的发展将着眼于研究更大尺寸的打印设备，以应对更
广泛的应用需求。
•工艺优化：熔融沉积成型技术还可以通过工艺优化来提高打印精度和表面质量。
未来的研究将关注于优化打印参数、
改进材料特性等方面。
熔融沉积成型技术作为一种基于材料堆积的增材制造技术，已经
在制造业中展现了巨大的潜力。
随着不断的创新和改进，相信熔融沉
积成型技术将会在未来实现更广泛的应用和发展。