3D Modeler

國內(nèi)方面，對于FDM技術(shù)的研究早在包括清華大學(xué)、西安交大、華中科大等幾所高校進(jìn)行，其中清華大學(xué)下屬的某企業(yè)于2000年推出了基于FDM技術(shù)的商用3D打印機(jī)，近年來也涌現(xiàn)出多家將3D打印機(jī)技術(shù)商業(yè)化的企業(yè)。

2009年FDM關(guān)鍵技術(shù)專利到期，各種基于FDM技術(shù)的3D打印公司開始大量出現(xiàn)，行業(yè)迎來快速發(fā)展期，相關(guān)設(shè)備的成本和售價(jià)也大幅降低。數(shù)據(jù)顯示，專利到期之后桌面級(jí)FDM打印機(jī)從超過一萬美元下降至幾百美元，銷售數(shù)量也從幾千臺(tái)上升至幾萬臺(tái)。

FDM工藝的關(guān)鍵是保持從噴嘴中噴出的、熔融狀態(tài)下的原材料溫度剛好在凝固點(diǎn)之上，通?？刂圃诒饶厅c(diǎn)高1℃左右。如果溫度太高，會(huì)導(dǎo)致打印物體的精度降低，模型變形等問題；如果溫度太低，則容易導(dǎo)致噴頭被堵住，導(dǎo)致打印失敗。

FDM工藝的打印機(jī)會(huì)需要使用兩種材料：一種用于打印實(shí)體部分的成型材料；6mm），在計(jì)算機(jī)控制下，噴頭根據(jù)3D模型的數(shù)據(jù)移動(dòng)到指l定位置，將熔融狀態(tài)下的液體材料擠噴出來并終凝固。另一種用于沉積空腔或懸臂部分的支撐材料。切片軟件會(huì)根據(jù)待打印模型的外形，自動(dòng)計(jì)算決定是否需要為其添加支撐。支撐還有一個(gè)目的是建立基礎(chǔ)層。即在正式打印之前，先在工作平臺(tái)上打印一個(gè)基礎(chǔ)層，這樣可以提供一個(gè)精準(zhǔn)的基準(zhǔn)面，還可以使打印完成后的模型更容易剝離。

ABS材料。ABS（Acrylonitrile Butadiene Styrene）是丙l烯腈-丁二烯-苯l乙烯的三元共聚物，A代表丙l烯腈，B代表丁二烯，S代表苯l乙烯。ABS具有強(qiáng)度高、韌性好、穩(wěn)定性高的特點(diǎn)，是一種用途極廣的工程塑料。

PLA材料。PLA（聚乳酸）又名玉米淀粉樹脂，是一種新型的生物降解材料，使用可再生的植物資源（玉米）所提取出的淀粉原料制備而成。除了具有良好的生物降解能力，其光澤度、透明性、手感和耐熱性也很不錯(cuò)，目前主要用于服裝、工業(yè)和醫(yī)l療衛(wèi)生等領(lǐng)域。通過快速熔模制造、翻砂鑄造等輔助技術(shù)，SLA可以用于復(fù)雜零件（如葉輪）的小批量生產(chǎn)，并進(jìn)行發(fā)動(dòng)機(jī)等部件的試制和試驗(yàn)。

自從1988年美國3D Systems 公司推出第l一臺(tái)商品化設(shè)備SLA250以來，光固化快速成型技術(shù)在世界范圍內(nèi)得到了迅速而廣泛的應(yīng)用，在概念設(shè)計(jì)的交流、單件小批量精密鑄造、產(chǎn)品模型、快速工模具及直接面向產(chǎn)品的模具等諸多方面廣泛應(yīng)用于汽車、航空、電子、消費(fèi)品、娛樂以及醫(yī)l療等行業(yè)。SLA通過特定波長與強(qiáng)度的紫外光聚焦到光固化材料表面，使之由點(diǎn)到線、由線到面的順序凝固，從而完成一個(gè)層截面的繪制工作。

通過快速熔模制造、翻砂鑄造等輔助技術(shù)，SLA可以用于復(fù)雜零件（如葉輪）的小批量生產(chǎn)，并進(jìn)行發(fā)動(dòng)機(jī)等部件的試制和試驗(yàn)。利用傳統(tǒng)工藝制造母模，成本較高且制作時(shí)間長，采用SLA技術(shù)可以直接制作熔模鑄造的母模，時(shí)間和成本顯著降低。