快速成型制造工藝iv(已修改)
2025-05-19 22:32 本頁面
【正文】 第五節(jié) 熔融沉積快速成型工藝 熔融沉積快速成型（ Fused Deposition Modeling，簡稱 FDM）是繼光固化快速成型和疊層實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。該工藝方法以美國 Stratasys公司開發(fā)的 FDM制造系統(tǒng)應(yīng)用最為廣泛。該公司自 1993年開發(fā)出第一臺 FDM1650機(jī)型后，先后推出了 FDM202FDM3000、 FDM8000及 1998年推出的引人注目的 FDM Quantum機(jī)型， FDM Quantum機(jī)型的最大造型體積達(dá)到 600mm 500mm 600mm。國內(nèi)的清華大學(xué)與北京殷華公司也較早地進(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 MEM 250等。 模具工程技術(shù)研究中心 METRC ξ2 快速成型制造工藝 模具工程技術(shù)研究中心 METRC 一、熔融沉積工藝的基本原理 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，通過帶有一個微細(xì)噴嘴的噴頭擠噴出來。噴頭可沿著 X軸方向移動，而工作臺則沿 Y軸方向移動。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。一個層面沉積完成后，工作臺按預(yù)定的增量下降一個層的厚度，再繼續(xù)熔噴沉積，直至完成整個實體造型。熔融沉積制造工藝的具體過程如下： ξ2 快速成型制造工藝 模具工程技術(shù)研究中心 METRC 將實芯絲材原材料纏繞在供料輥上，由電機(jī)驅(qū)動輥子旋轉(zhuǎn)，輥子和絲材之間的摩擦力使絲材向噴頭的出口送進(jìn)。在供料輥與噴頭之間有一導(dǎo)向套，導(dǎo)向套采用低摩擦材料制成，以便絲材能順利、準(zhǔn)確地由供料輥送到噴頭的內(nèi)腔（最大送料速度為 10～ 25mm/s，推薦速度為 5～ 18mm/s）。噴頭的前端有電阻絲式加熱器，在其作用下，絲材被加熱熔融（ 熔模鑄造蠟絲的熔融溫度為 74℃ ，機(jī)加工蠟絲的熔融溫度為 96℃ ，聚烯烴樹脂絲為 106℃ ，聚酰胺絲為 155℃ ， ABS塑料絲為 270℃ ）， 然后通過出口（內(nèi)徑為 ～ ，隨材料的種類和送料速度而定），涂覆至工作臺上，并在冷卻后形成界面輪廓。由于受結(jié)構(gòu)的限制，加熱器的功率不可能太大，因此，絲材一般為熔點不太高的熱塑性塑料或蠟。絲材熔融沉積的層厚隨噴頭的運(yùn)動速度（最高速度為 380mm/s）而變化，通常最大層厚為 ～ 。 熔融沉積快速成型工藝在原型制作時需要同時制作支撐，為了節(jié)省材料成本和提高沉積效率，新型 FDM設(shè)備采用了 雙噴頭 。 ξ2 快速成型制造工藝 模具工程技術(shù)研究中心 METRC 一個噴頭用于沉積模型材料，一個噴頭用于沉積支撐材料。一般來說，模型材料絲精細(xì)而且成本較高，沉積的效率也較低。而支撐材料絲較粗且成本較低，沉積的效率也較高。雙噴頭的優(yōu)點除了沉積過程中具有較高的沉積效率和降低模型制作成本以外，還可以靈活地選擇具有特殊性能的支撐材料，以便于后處理過程中支撐材料的去除，
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