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熔融沉积制造〔FDM)

名称：熔融沉积制造也称熔融挤出成型。

原理：熔融沉积制造是对零件的三维CAD实体模型,按照

一定的厚度进展分层切片处理,生成二维的截面信息,然后根

据每一层的截面信息,利用不同的方法生成截面的形状。这一

过程反复进展,各截面层层叠加,最终形成三维实体。分层的厚

度可以相等,也可以不等。分层越薄,生成的零件精度越高,采

用不等厚度分层的目的在于加快成型速度。并且不依靠激光

制作成型能源，而将各种丝材加热熔化进而堆积成型。

理论加工过程：喷头在计算机的控制下，根据产品零

件的截面轮廓信息，作X-Y平面运动；热塑性丝材由供丝机

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构送至喷头，并在喷头被加热熔化成半液态，然后被挤压出

来，有选择性地涂覆在工作台上，快速冷却后形成一层薄片

轮廓。一层截面成型完成后工作台下降一定高度，再进展下

一层的涂覆，好似一层层的“画出〞截面轮廓，如此循坏，最

终形成三维零件。

具体制造过程：首先根据产品的使用要求，利用计算

机辅助设计软件设计出产品的三维模型。目前常用的设计软

件有:Pro/E、CAD、UG等。或由三维测量仪〔CT、MRI等〕

获取的数据重构产品的实体模型，最后以三维模型分层处

理。在得到零件三维实体后，要完成最终造型，必须得到每

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一层的二维截面信息，所以必须对三维模型进展分层处理。

目前最普遍的方法是采用美国3DSystem公司开发的

STL(Sterolithgraphy)文件格式。这种文件格式是将CAD外表

离散化为三角形面片，如下列图。根据实体的外表曲率，实体

的外表由众多的三角形面片组成，不同的精度时有不同的三角

形网格划分。如图为对同一直径的球体在不同精度条件下的

外表三角形面片表示

实体制做支撑制作

由于FDM的工艺特点,系统必须对产品三维CAD模型做支

撑处理,否那么,在分层制造过程中,当上层截面大于下层截

面时,上层截面的多出局部会出现悬浮(或悬空),从而使截

面局部发生塌陷或变形,影响零件原型的成型精度,甚至使

产品原型不能成型。支撑还有一个重要的目的:建立根底层。

在工作平台和原型的底层之间建立缓冲层,使原型制作完成

后便于剥离工作平台。此外，根底支撑还可以给制造过程

提供一个基准面。所以FDM造型的关键一步是制作支撑。

实体制作在支撑的根底上进展实体的造型,自下而上

层层叠加形成三维实体,这样可以保证实体造型的精度

和品质。

实际生产的过程中为了节省材料本钱，提高沉积效率，新型

的FDM设备采用双喷头，一个喷头专用于沉积原材料丝，

另一个用于沉积支撑材料丝。一般来说，原型材料丝精细而

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