第5章 熔融沉积成型工艺及材料
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熔融沉积快速成型工艺
SLA LOM SLS/SLM FDM
熔融沉积快速成型工艺FDM是继光固化快速成型和叠层实体快速成型工艺后的另一种应用比较广泛的快速成型工艺方法。
1,熔融沉积快速成型工艺基本原理和特点
熔融沉积又叫熔丝沉积,丝状
2,熔融沉积成型工艺的特点
系统构造和原理简单,运行维护费用低(无激光器)
原材料无毒,适宜在办公环境安装使用
用蜡成型的零件原理,可以直接用于失蜡铸造
支撑去除简单
可直接制作彩色原理
缺点:
成型件表面有较明显条纹
需要设计与制作支撑结构
对原型材料的要求:熔融温度低,粘度低,粘结性好,收缩率小
2.前处理cad建模
3.STL检验
4.确定摆放位置
去除支撑,打磨
材料性能的影响:1改进材料配方,2设计时考虑收缩量进行尺寸补偿
2,喷头温度和成型室温度的影响
措施:1,喷头温度应根据丝材的性质在一定范围内选择,以保证挤出的丝呈熔融流动状态2,一般将成型室
3
4,分层厚度的影响
措施:兼顾效率和精度确定分层厚度,必要时可通过打磨提高表面质量与精度
5,成型时间的影响
措施:加工时控制好喷嘴的工作温度和每层的成型时间,已获得精度较高的成型件
6,扫描方式的影响
措施:可采用复合扫描方式,既外部轮廓。
熔融沉积成型技术
熔融沉积成型技术(MeltDepositionModeling,简称MDM)是一种制造准确尺寸、具有复杂几何形状的复合材料零件的新技术。
在过去几十年里,MDM技术得到了快速发展,其制造的产品的性能也得到了极大的提高。
近年来,MDM技术也被广泛应用于航空航天、汽车、电气、电子、石油化工和其他工业领域。
MDM技术的原理是将金属、陶瓷或其他材料融化,然后将其均匀地沉积到模具中,并在模具内形成一种紧密的复合构件。
MDM技术因其制造出的产品具有高精度、轻重质薄、结构合理、尺寸精确、形状多样等特点,被用于制造精密加工部件。
MDM技术的核心是层压过程,除此之外,MDM过程还包括定位准备、模具内表面处理和复合材料成型等工序。
该过程需要控制层压温度、前熔解和后固化条件以及材料流动率和模具表面温度等参数,以达到定量控制材料沉积精度的要求。
MDM技术利用多种自动控制系统实现精确的模具管理、材料运行控制和模具表面的温度控制,大大提高了材料加工的精度和制造的效率。
此外,由于MDM过程可以自动调节模具内材料的厚度和几何形状,因此可以减少材料的浪费,降低成本。
MDM技术的发展受到了材料科学、机械加工、电子技术、自动控制和计算机辅助设计等多学科的支持和努力。
未来,MDM技术将更加深入地开发和应用,满足不断变化的技术需求,为我们带来更多的服务和便利。
综上所述,MDM技术是一种新型技术,其优点是可以制造出具有高精度和复杂几何形状的复合材料零件,同时可以实现自动控制、节能减排和材料浪费减少等效果。
MDM技术的发展也受到了不同学科的支持和努力,未来将更加普及应用,受到更多技术领域的青睐。
2D图案定制个性化礼物、3D打印产品/手板和3D打印机—首选忆典定制3D打印技术之熔融沉积成型工艺(FDM)熔融沉积成型工艺(Fused Deposition Modeling,FDM)是继LOM工艺和SLA 工艺之后发展起来的一种3D打印技术。
该技术由Scott Crump于1988年发明,随后Scott Crump创立了Stratasys公司。
1992年,Stratasys公司推出了世界上第一台基于FDM技术的3D打印机——“3D造型者(3D Modeler)”,这也标志着FDM技术步入商用阶段。
国内的清华大学、北京大学、中科院广州电子技术有限公司都是较早引进FDM技术并进行研究的科研单位。
FDM工艺无需激光系统的支持,所用的成型材料也相对低廉,总体性价比高,这也是众多开源桌面3D打印机主要采用的技术方案。
熔融沉积有时候又被称为熔丝沉积,它将丝状的热熔性材料进行加热融化,通过带有微细喷嘴的挤出机把材料挤出来。
喷头可以沿X轴的方向进行移动,工作台则沿Y轴和Z轴方向移动(当然不同的设备其机械结构的设计也许不一样),熔融的丝材被挤出后随即会和前一层材料粘合在一起。
一层材料沉积后工作台将按预定的增量下降一个厚度,然后重复以上的步骤直到工件完全成型。
下面我们一起来看看FDM的详细技术原理:2D图案定制个性化礼物、3D打印产品/手板和3D打印机—首选忆典定制热熔性丝材(通常为ABS或PLA材料)先被缠绕在供料辊上,由步进电机驱动辊子旋转,丝材在主动辊与从动辊的摩擦力作用下向挤出机喷头送出。
在供料辊和喷头之间有一导向套,导向套采用低摩擦力材料制成以便丝材能够顺利准确地由供料辊送到喷头的内腔。
喷头的上方有电阻丝式加热器,在加热器的作用下丝材被加热到熔融状态,然后通过挤出机把材料挤压到工作台上,材料冷却后便形形成了工件的截面轮廓。
采用FDM工艺制作具有悬空结构的工件原型时需要有支撑结构的支持,为了节省材料成本和提高成型的效率,新型的FDM设备会采用了双喷头的设计,一个喷头负责挤出成型材料,另外一个喷头负责挤出支撑材料。
熔融沉积成型技术熔融沉积成型(Fused Deposition Modelling, FDM)是上世纪八十年代末,由美国Stratasys公司的斯科特·克伦普(Scott Crump)发明的技术,是继光固化快速成型(SLA)和叠层实体快速成型工艺(LOM)后的另一种应用比较广泛的3D打印技术。
1992年,Stratasys公司推出世界上第一款基于FDM技术的3D打印机--“3D造型者(3D Modeler)”,标志着FDM技术步入商用阶段。
国内方面,对于FDM技术的研究最早在包括清华大学、西安交大、华中科大等几所高校进行,其中清华大学下属的企业于2000年推出了基于FDM技术的商用3D打印机,近年来也涌现出多家将3D打印机技术商业化的企业。
2009年FDM关键技术专利到期,各种基于FDM技术的3D打印公司开始大量出现,行业迎来快速发展期,相关设备的成本和售价也大幅降低。
数据显示,专利到期之后桌面级FDM打印机从超过一万美元下降至几百美元,销售数量也从几千台上升至几万台。
FDM的工作原理是,将丝状的热塑性材料通过喷头加热熔化,喷头底部带有微细喷嘴(直径一般为0.2~0.6mm),在计算机控制下,喷头根据3D模型的数据移动到指定位置,将熔融状态下的液体材料挤喷出来并最终凝固。
材料被喷出后沉积在前一层已固化的材料上,通过材料逐层堆积形成最终的成品。
FDM的丝状线材FDM 3D打印机及其打印的物品(图片来源:3D Systems)FDM打印工作平台在打印机工作前,先要设定三维模型各层的间距、路径的宽度等数据信息,然后由切片引擎对三维模型进行切片并生成打印移动路径。
在计算机控制下,打印喷头根据水平分层数据作X轴和Y轴的平面运动,Z轴方向的垂直移动则由打印平台的升降来完成。
同时,丝材由送丝部件送至喷头,经过加热、熔化,材料从喷头挤出黏结到工作台面上,迅速冷却并凝固。
这样打印出的材料迅速与前一个层面熔结在一起,当每一个层面完成后,工作台便下降一个层面的高度,打印机再继续进行下一层的打印,一直重复这样的步骤,直到完成整个物体的打印。
熔融沉积成型(fdm)工艺嘿,朋友!今天咱们来聊聊这个叫熔融沉积成型(FDM)工艺的神奇玩意儿。
你想想,这 FDM 工艺就像是一位超级大厨,把各种材料巧妙地组合在一起,变出令人惊叹的“美食”。
只不过,这位大厨用的不是锅碗瓢盆,而是高科技的设备和材料。
这 FDM 工艺到底是咋工作的呢?简单来说,它就像是在挤牙膏,不过挤出来的可不是牙膏,而是细细的材料丝。
这些材料丝一层一层地堆积,慢慢地就形成了咱们想要的形状。
这像不像盖房子,一砖一瓦地往上垒?FDM 工艺能做的东西可多了去了!小到一个精致的小摆件,大到复杂的工业零件,它都能搞定。
比如说,你想要一个独一无二的手机壳,用 FDM 工艺就能给你做出来,而且绝对是市面上买不到的那种。
材料方面,就像不同的食材能做出不同的美味,FDM 工艺也有各种各样的材料可选。
有像塑料一样轻巧的,也有像金属一样坚固的。
这选择多得,是不是让你有点眼花缭乱啦?在精度上,FDM 工艺虽然不能像最精密的仪器那样做到一丝不差,但对于很多日常的需求来说,那也是绰绰有余。
比如说,做个小玩具模型,那细节也能表现得相当不错。
不过,FDM 工艺也不是完美无缺的。
有时候,它可能会出现一些小瑕疵,比如表面不够光滑。
这就好像做蛋糕的时候,表面有点坑坑洼洼。
但别担心,咱们稍微处理一下,还是能让它变得美美的。
使用 FDM 工艺的时候,也得有点耐心。
它可不像变魔术,一下子就出成品。
得一层一层慢慢地堆积,就像种庄稼,得一步一步来,急不得。
总之,熔融沉积成型(FDM)工艺是个很有魅力的技术,能给咱们的生活带来很多惊喜和便利。
它就像一个神奇的魔法盒子,只要你发挥想象,就能从里面变出各种各样的好东西。
你难道不想试试吗?。
熔融沉积快速成型技术说到熔融沉积,简单来说,就是把塑料材料加热到融化,然后把它一层一层地叠加起来。
就像你堆积木一样,只不过这个积木是热乎乎的塑料。
你觉得神奇吗?我也是。
你只需设计个图纸,放进电脑,接着就可以坐等“奇迹”的出现。
不是说简单就简单,里边的学问可不少,尤其是在材料选择上,别以为随便拿个塑料就行。
每种材料都有它的性格,有的高冷,有的温柔,得看你想做啥。
比如,想做个能用的杯子,那你得选择耐高温的材料,不能让它一热就变形,那就得不偿失了。
这技术可不止在小玩意儿上有用,嘿,咱们再往大了说。
比如,在汽车、航空,甚至医学领域,熔融沉积的身影都在。
想象一下,能快速打印出个汽车零件,简直是给工厂带来福音。
这可是事半功倍的节奏呀,传统的制造方法得耗费多少人力物力,真是让人头疼。
而这项技术,能大幅减少生产周期,简直是科技改变生活的又一体现。
熔融沉积的可塑性也是一绝。
无论是复杂的几何形状还是简单的设计,只要你能在电脑上画出来,它都能给你还原得淋漓尽致。
像是“随心所欲”,你想做什么就做什么,真是好得让人想拍手叫好。
这种技术也为环保出了一份力。
你可知道,现在有些材料是可以回收再利用的,变废为宝,既环保又经济,真是一举两得。
技术虽好,但也不是没有缺点。
打印出来的东西,有时候表面可能会有点粗糙,质量上也不如传统制造那么稳定。
不过,别着急,现在科学家们可是在不断努力改进这个技术,日子长了,肯定会越来越好。
正所谓,工欲善其事,必先利其器,技术的提升真是让人充满期待。
不得不提的是这项技术带来的创造力,真是让人眼前一亮。
你可能会发现,现在的年轻人,尤其是那些对科技充满热情的小伙伴们,纷纷加入了“创客”行列。
自己设计,自己打印,像是打造自己的小宇宙,满满的成就感。
这可不是说说而已,亲自参与到制作中,看到自己的设计变成现实,那种乐趣,简直无法用言语形容。
熔融沉积技术的普及,推动了更多领域的创新。
艺术家们也开始运用这项技术,把他们的灵感变成现实,打破了传统艺术的界限。
熔融沉积快速成型工艺技术熔融沉积快速成型(Melt Deposition Rapid Prototyping,MDRP)是一种基于熔融金属或合金材料的三维打印技术。
它通过将金属线或粉末材料加热熔化,并利用机器控制的方式,将熔融材料逐层喷射或喷涂到特定形状的基底上,从而实现零件的快速制造。
MDRP技术具有以下几点优势:1. 高效性:相比传统的制造工艺,MDRP的制造速度更快。
由于采用了逐层堆积的方式,MDRP可以同时制造多个零件,大大减少了生产周期。
2. 灵活性:MDRP技术可以制造出非常复杂的几何形状和内部结构,同时可以根据需要进行定制化的设计。
这使得MDRP技术在航空航天、汽车制造等领域具有广阔的应用前景。
3. 节约材料:MDRP技术只使用所需的材料,没有废料产生。
相比于传统的切削加工方式,MDRP可降低材料浪费,减少环境污染。
4. 高质量:MDRP技术可以实现高精度的制造,不仅可以制造出复杂的外观形状,还可以获得理想的表面光洁度和内部结构。
5. 多材料组合:MDRP技术可以使用不同种类的金属材料进行制造,还可以组合不同类型的材料,实现复合材料的制造。
这为生产具有特殊性能的零件提供了可能。
尽管MDRP技术具有诸多优势,但这项技术面临一些挑战。
首先,MDRP技术的设备和材料成本较高,限制了其在一些领域的推广。
其次,MDRP技术在构建大型零件时的速度相对较慢,对于一些大规模生产的零件可能不太适用。
此外,MDRP技术在材料的性能和质量控制方面还存在一些问题,需要进一步的研究和改进。
总之,熔融沉积快速成型技术是一项具有广阔应用前景的制造技术。
随着技术的不断发展和成熟,相信MDRP技术将在未来得到更广泛的应用,并为制造行业带来更多的创新与发展。
熔融沉积快速成型技术(MDRP)是一种基于熔融金属或合金材料的三维打印技术。
它通过将金属线或粉末材料加热熔化,并利用机器控制的方式,将熔融材料逐层喷射或喷涂到特定形状的基底上,从而实现零件的快速制造。
熔融沉积制模过程及原理快速成型原理及误差分析1 熔融沉积制模过程及原理熔丝堆积成形,FDM,Fused Deposition Modeling。
也叫熔融沉积。
是一种基于数字成像技术的三维实体模型制造,它无需激光系统。
将丝状热熔性材料加热熔化,然后通过带有一个微细喷嘴的喷头挤喷出来。
喷头可沿X轴方向移动,而工作台则沿Y方向移动。
如果热熔性材料的温度始终稍高于固化温度,而成型部分的温度稍低于固化温度,就能保证热熔性材料挤喷出喷嘴后与前面一层熔结在一起。
一个层面沉积完成后,工作台按预定的增量下降一个层的厚度,再继续熔喷沉积,直到完成整个实体造型。
在制造前先要进行以下步骤的前处理:(1)CAD三维造型。
三维造型是CAD模型的最好表达,也是快速原型制作必须的原始数据。
三维造型可以在UG、Pro/E、Catie等大型商业软件上进行。
(2)数据转换。
数据转换是对产品CAD模型的近似处理,主要是生成STL格式的数据文件。
注意控制STL文件生成的精度。
通用CAD软件都有STL数据输出。
(3)确定摆放位置。
摆放位置不但影响着制作时间和效率,更影响这后续支撑的施加以及原型制造的表面质量等。
从缩短原型制作的时间来看,应选尺寸最小的方向作为叠层方向;为了提高原型质量和提高关键尺寸和形状的精度,又需选尺寸最大的方向作为叠层方向;为减少支撑、节省材料、便于后处理,常倾斜摆放。
(4)施加支撑。
对于结构复杂的数据模型,支撑的施加是费时而精细的。
比较先进的支撑类型为点支撑,即在支撑和需要支撑的模型面是点接触的。
(5)切片分层。
根据设备系统的分层厚度沿高度方向进行切片,生成系统需求的层片数据文件。
Creo模型导入STL生成软件Cura对模型添加支承和进行切片处理其中设计软件和打印机之间协作的标准文件格式是STL文件格式。
一个STL文件使用三角面来近似模拟物体的表面。
三角面越小其生成的表面分辨率越高。
打印机通过读取文件中的横截面信息,用液体状材料将这些截面逐层地打印出来,再将各层截面以各种方式粘合起来从而制造出一个实体。
熔融沉积工艺材料分类熔融沉积工艺(Fused Deposition Modeling,FDM)是一种常见的 3D 打印技术,它通过将材料加热至熔融状态,然后逐层挤出并沉积在打印平台上,以构建三维物体。
根据所使用的材料,可以将 FDM 工艺的材料分类为以下几种:1. 热塑性塑料:这是 FDM 工艺中最常用的材料类型,包括 PLA(聚乳酸)、ABS(丙烯腈-丁二烯-苯乙烯)、PETG(聚对苯二甲酸乙二醇酯)等。
这些材料具有较高的强度和韧性,适用于打印各种类型的零件。
2. 工程塑料:这类材料通常具有更高的强度、耐热性和耐化学性,适用于打印功能性零件。
常见的工程塑料包括尼龙(PA)、聚碳酸酯(PC)、聚苯砜(PPSU)等。
3. 弹性体:弹性体材料具有较好的柔韧性和弹性,常用于打印柔性零件或需要弹性的应用,如橡胶、TPE(热塑性弹性体)等。
4. 金属材料:虽然 FDM 工艺主要用于塑料打印,但也有一些研究和开发涉及金属材料的 FDM 打印。
例如,一些公司和研究机构正在探索使用金属丝或金属粉末作为 FDM 打印的材料。
5. 复合材料:为了获得特殊的性能,FDM 打印也可以使用复合材料。
这些材料可以是塑料与其他材料的混合物,如碳纤维、玻璃纤维等,以提高强度和刚度。
6. 生物材料:FDM 工艺还可用于打印生物材料,如生物可降解塑料、医用级材料等,用于生物医学领域的应用,如组织工程、药物释放等。
7. 其他材料:除了上述常见材料外,还有一些特殊材料也可以用于 FDM 打印,如夜光材料、导电材料、磁性材料等,以满足特定的应用需求。
总之,FDM 工艺可以使用多种类型的材料,每种材料都有其独特的性能和适用范围。
选择合适的材料取决于所需打印的零件的用途、要求和预算等因素。
熔融沉积成型工艺原理
《熔融沉积成型工艺原理啊》
嘿,大家知道熔融沉积成型工艺不?今天我就来给你们讲讲哈。
有一次啊,我去参观了一个模型制作工作室,在那我就亲眼见识到了熔融沉积成型工艺的神奇之处。
我看到一台大大的机器,就像个勤劳的小蜜蜂一样嗡嗡响。
工作人员把一卷卷细细的材料放进去,然后就看着那机器开始工作啦。
那材料就像面条一样被一点点挤出来,然后一层一层地堆积起来。
就好像我们小时候玩泥巴堆城堡一样,只不过这个更精确、更神奇。
那材料被加热到刚刚好的温度,变得软软的,然后就乖乖地按照设定好的路径沉积下来。
我就一直在那盯着看,看着一个小小的模型一点点地成型,心里那叫一个惊叹呀!就好像看着一个小生命慢慢诞生一样。
工作人员还跟我解释说,这个工艺可以做出各种各样复杂的形状,只要你能想得到,它就能给你做出来。
哎呀呀,这不就是熔融沉积成型工艺嘛,通过加热材料,让它软软地堆积起来,变成我们想要的东西。
真的是太有意思啦!以后我要是想要个什么特别的小玩意儿,我就知道可以通过这个工艺来实现啦。
哈哈,真的是让我大开眼界呀!这就是我对熔融沉积成型工艺原理的有趣发现和体验哦,你们觉得是不是很神奇呢?
以上作文仅供参考,你可以根据实际情况进行调整。
如果你还有其他需求,欢迎随时告诉我。