FDM技術(shù)打印原理示意圖

FDM 3D打印的優(yōu)缺點

優(yōu)點:

1.FDM是生產(chǎn)定制熱塑性零件和原型的最具成本效益的方法。

2.由于技術(shù)的高可用性,F(xiàn)DM的交貨周期短。

3.有多種熱塑性材料可供選擇,既適用于原型制作,也適用于一些非商業(yè)功能性應(yīng)用。

不足:

1.與其他3D打印技術(shù)相比,F(xiàn)DM的尺寸精度和分辨率最低,因此不適用于具有復(fù)雜細(xì)節(jié)的零件。

2.FDM零件可能具有可見的層線,因此需要進(jìn)行后處理以獲得平滑的表面。

3.層間粘附機(jī)制使得FDM零件具有固有的各向異性。

FDM打印參數(shù)

大多數(shù) FDM 系統(tǒng)允許調(diào)整多個過程參數(shù),包括噴嘴和構(gòu)建平臺的溫度、構(gòu)建速度、層高和冷卻風(fēng)扇的速度。但從設(shè)計師的角度來看,重要的是構(gòu)建大小和層高度. 

一般設(shè)備的構(gòu)建尺寸如下:

桌面級3D打印機(jī): 200 x 200 x 200 mm   精度:±0.5%(最低±0.5mm) 

工業(yè)級3D打印機(jī): 1000 x 1000 x 1000 mm   精度:±0.15(最低±0.2mm)

單層打印高度在50 - 400 um之間。較小的層高度可產(chǎn)生更光滑的部件,更準(zhǔn)確地捕獲彎曲的幾何形狀,而較大的高度可更快、成本更低地生成部件。一般情況下,最常用的層高是200微米。

支撐結(jié)構(gòu)與橋連

1.橋連

加熱后的材料呈現(xiàn)半熔融態(tài),該狀態(tài)下的材料可以在兩個點之間短距離拉伸。橋連允許材料在沒有支撐和允許最小下垂的情況下打印。但如果橋連的距離超過5mm,通常需要支撐才能提供準(zhǔn)確的打印處理。此外,在某些外延懸臂的打印時,如果其懸臂角度在一定范圍內(nèi),也可以無支撐打印。

橋連打印

2.支撐

FDM 打印方法采用兩種類型的支撐:

第一種,扁平手風(fēng)琴或格子形狀,該形狀是最常見的,也是最適合大多數(shù)FDM打印。 

第二種,“樹狀”支撐,該類型支撐被廣泛應(yīng)用與現(xiàn)在的大多數(shù)FDM設(shè)備上。“樹狀”支撐可以保證支撐與打印表面的接觸較少,可以獲得更好的表面后處理效果。

支撐在FDM打印中是必不可少的,但其也存在一些問題,例如需要后處理,圖層不夠完美,增加打印成本等。

3D打印支撐類型

填充密度與殼厚度

FDM-3D打印的密度和殼厚度

FDM 部件通常不打印實心,以減少打印時間和節(jié)省材料。取而代之的是,根據(jù)物體的外周長打印一個殼體,然后在內(nèi)部填充一個低密度結(jié)構(gòu)(稱為“填充物”)。

填充密度和殼厚度極大地影響了一個部分的強(qiáng)度。對于桌面式 FDM 3D打印機(jī),默認(rèn)設(shè)置為25%填充密度和1 mm外殼厚度,這是快速打印強(qiáng)度和速度之間的良好方案。


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