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材料成型综合试验报告

学院： 材料工程学院姓名： XXX

班级： 0531102

学号： XX

指导教师： 刘淑梅徐纪平

试验日期：2023 年12 月 23-28 日

053110270上海工程技术大学材料成型综合试验报告

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上海工程技术大学

材料成型综合试验报告

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试验一 快速成形〔RP〕技术3D印刷产品原形制造

一、试验目的

为了让我们生疏把握利用3D印刷快速成形技术制造产品原形的方法并制作一件产品原形。了解这项技术的应用领域。了解3D印刷或FDM快速成形机根本构造及操作原理；了解快速成形技术在模具设计与制造中的应用。

三、试验原理

本次试验承受的是FDM〔FusedDepositionManufacturing〕及3D印刷快速成形制造技术。

材料包括聚酯、ABS、人造橡胶、熔模制造用蜡和聚酯热塑性塑料等

FDM 〔 FusedDeposition

Manufacturing〕工艺又

称为熔融沉积成型制造，熔融沉积成型的工作原理是将热熔性材料

〔ABS、蜡〕通过加热器熔化，材料先抽成丝状，通过送丝机构送进热熔喷头，在喷头内被加热溶化，喷头沿零件截面轮廓和填充轨迹运动，同时将半液动状态的材料按

CAD分层数据掌握的路径挤出并趁机在制定的位置凝固成形。并与四周的材料粘结，层层积存成型，熔融挤压成形工艺比较适合于家用电器、办公用品以及模具行业产品开发，以及用于假肢、医学、医疗、大地测量、考古等基于数字成像技术的三维实体模型制造。该技术无需激光系统，因而价格低廉，运行费用很低且牢靠性高。

目前在汽车、家电、电开工具、医疗、机械加工、周密铸造、工艺品制作以及儿童玩具等行业，以及在以下几个方面祈祷了重要作用。

产品样本、设计评审、性能测试及装配试验。用户分局快速制造的成型对设计方案进展评审，进展模拟性能测试和模拟装配试验，然后评估生产的可能性，最终将改进信息供给应设计人员，以便以后的修改和优化。

将FDM技术和传统的模具制造技术结合在一起，快速模具制造技术可以缩短模具的开发周期，提高生产效率。

在生物医学领域，依据扫描得到的人体分层截面数据，制造处人体局部组织或器官的模型，可以用于临床医学关心诊断简单手术方案确实定，即制造解剖学体外模型〔体外模型〕；也可以制造组织工程细胞载体支架构造〔人体器官〕，即作为生物制造工程中的一项关键技术。

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在微型机械方面，承受某些工艺加工方法，如光固化方法，快速成型制造技术可以用于微型机械的制造和装配。

在其他领域，如快速成型技术还可以用于复制文物，制作工艺品的设计原型，展览模型等

FDM成型特点：

标准的工程热塑性塑料，如ABS可以用来生成构造功能的模型

可以使用两种材料。可选栅格构造充当填空

加热后的热塑性塑料细丝将挤牙膏一样从喷嘴中挤出

热塑性塑料到达较低温度的工作环境平面后快速冷却固化

近年来进展快速，广受用户的青睐

FDM的优点：

制造系统可用于办公环境，没有毒气或化学物质的危急

工艺干净、简洁、易于操作且不产生垃圾

可快速构建瓶状或中空零件

原材料以卷轴线的形式停工，易于搬运和快速更换

原材料费用低

可选用多种材料。如可染色的ABS和医用ABS，浇铸用蜡和人造橡胶。

FDM的适用范围：适合于产品设计的概念建模以及产品的功能测试，由于甲基丙烯酸ABS〔MOBS〕材料具有很好的化学稳定性，可承受伽玛射线消毒，特别适用于医用。但成形精度相对较低，不适合于制作构造过分简单的零件。适用于三维打印，在产品设计评估与校审方面有肯定应用。

适用于三维打印方面：

不使用激光。维护简洁，本钱低；价格是成型工艺是否于三维打印的一个重要因素。多用于概念设计的三维打印机对原型精度和物理化学特性要求不高。廉价的价格是其能否推广开来的打算性因素。

塑材丝材清洁。更换简洁；与其他使用粉末和液态材料的工艺相比，丝材更加清洁，易于更换、保存

后处理简洁：仅需要几分钟到一刻钟的时间，剥离支撑后原型即可使用。而现在应用较多的SL、SLS、3DP等工艺均存在清理参与液体和粉末的步骤，并且进展后固化处理。需要额外的关心设备。这些额外的后处理工序一是简洁造成粉末或液体污染，二是增加了几个小时的时间，不能在成型完成后马上使用。

成型速度快：一般来讲，FDM工艺相对SL、SLS、3DP工艺来说速度是最慢的，但，针对三维打印应用，其也有肯定的优势。首先，SL、SLS、3DP都有层间过程〔铺粉/液，挂平〕。因而它们一次成型多个原型是速度很快，例如：3DP可以做到一小时成型〔25mm