FDM 熔融沉積成型：3D打印如何走進(jìn)千家萬(wàn)戶

FDM，是目前應(yīng)用很廣泛也很深入民間的技術(shù)。該技術(shù)不涉及激光、高溫、高壓等危險(xiǎn)環(huán)節(jié)，是成本較低的3D打印技術(shù)。FDM早由美國(guó)Stratasys公司的創(chuàng)始人Scott Crump發(fā)明，2009年FDM技術(shù)關(guān)鍵專(zhuān)利到期，很多人可以參與改進(jìn)這項(xiàng)技術(shù)，于是FDM不斷進(jìn)化，使得3D打印機(jī)變得更為便宜、輕便，3D打印機(jī)開(kāi)始逐漸進(jìn)入普通人的生活。在樹(shù)脂槽中盛滿液態(tài)光敏樹(shù)脂，可升降工作臺(tái)處于液面下一個(gè)截面層厚的高度，聚焦后的激光束在計(jì)算機(jī)控制下沿液面進(jìn)行掃描，被掃描的區(qū)域樹(shù)脂固化，從而得到該截面的一層樹(shù)脂薄片。全球巨大的桌面級(jí)3D打印公司之一MakerBot就是基于此項(xiàng)技術(shù)迅猛發(fā)展起來(lái)的。

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(wèn)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；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。相應(yīng)地，SLS技術(shù)在成型金屬零件時(shí)，主要有三種方式：?jiǎn)我唤饘俜勰┑臒Y(jié)例如鐵粉，先將鐵粉預(yù)熱到一定溫度，再用激光束掃描、燒結(jié)。

看3D打印在汽車(chē)行業(yè)的應(yīng)用如何貫穿整個(gè)生命周期

汽車(chē)整個(gè)生命周期包括研發(fā)、生產(chǎn)和使用三個(gè)環(huán)節(jié)，3D打印在每一個(gè)環(huán)節(jié)當(dāng)中均有應(yīng)用。3D打印在研發(fā)環(huán)節(jié)應(yīng)用較多，主要應(yīng)用于試驗(yàn)?zāi)Ｐ秃凸δ苄栽?，作為設(shè)計(jì)驗(yàn)證和評(píng)估的手段。

研發(fā)環(huán)節(jié)

汽車(chē)研發(fā)環(huán)節(jié)一般包括五個(gè)階段：方案策劃、概念設(shè)計(jì)、工程設(shè)計(jì)、樣車(chē)試驗(yàn)以及投產(chǎn)啟動(dòng)。3D打印技術(shù)因其獨(dú)有的優(yōu)勢(shì)，在研發(fā)環(huán)節(jié)的應(yīng)用較多，在概念設(shè)計(jì)、工程設(shè)計(jì)、樣車(chē)試驗(yàn)以及投產(chǎn)啟動(dòng)均有應(yīng)用，體現(xiàn)為3D打印試驗(yàn)?zāi)Ｐ?、功能性原型等形式?

什么是3D打印？3D打印的其他優(yōu)點(diǎn)是什么？

一個(gè)明顯的例子是可以制造出常規(guī)加工不可能的形狀。因此，例如，可以在彼此內(nèi)部制作表格。

一次性復(fù)雜的物品也可以快速制成，例如對(duì)于完善手術(shù)技術(shù)很有用。與減法制造方法相比，它使用的材料更少。

隨著時(shí)間的流逝，這些機(jī)器變得越來(lái)越便宜，并且這種趨勢(shì)可能會(huì)持續(xù)下去，從而增加其采用率。

什么是3D打?。?D打印機(jī)材料可持續(xù)嗎？

6K公司已推出源自可持續(xù)資源的粉末。該工藝能夠?qū)C(jī)加工的銑削，車(chē)削和其他再生原料轉(zhuǎn)化為優(yōu)l質(zhì)的AM就緒金屬粉末。

人們還對(duì)可生物降解的長(zhǎng)絲材料以及源自天然材料（例如海草）的生物塑料感興趣。