Longsheng

Моделирование методом наплавления (FDM), также известное как изготовление плавленых нитей (FFF), в настоящее время является одной из самых популярных и широко используемых технологий 3D-печати. Его хвалят за относительно экономичную стоимость, удобство использования и совместимость с широким спектром материалов. Итак, как работает 3D-печать FDM? Эта статья призвана ответить на ваши различные вопросы.LS приведет вас к углублению в основной механизм работы моделирования методом наплавления, от стадии подготовки материала до послойного осаждения и производства конечного продукта, демонстрируя читателям четкую и всестороннюю техническую перспективу. Кроме того, мы также углубимся в сильные и слабые стороны технологии FDM, а также ее практическое применение в различных отраслях промышленности, с целью продемонстрировать, как эта технология может продолжать способствовать инновациям и прогрессу в обрабатывающей промышленности.

Как работает моделирование методом наплавления (FDM)?

Темпринцип работы моделирования методом наплавления (FDM)Технология 3D-печати относительно проста и эффективна. Ниже приведен подробный рабочий процесс:

1. Предварительная подготовка:

• Во-первых, вам понадобитсяНапечатанная на 3D-принтере модельцелевого объекта. Перед их изготовлением эти модели должны быть разделены и сшиты вместе, а затем выбран соответствующий цвет или текстура и другая информация в качестве эффекта рендеринга в соответствии с потребностями различных сцен. Модель может быть спроектирована собственными силами с помощью специальногоИнструмент 3D-моделированияили из существующих данных, доступных в Интернете.
• На следующем этапе мы будем использовать программное обеспечение для нарезки для преобразования 3D-модели в набор инструкций, которые может распознать 3D-принтер. На этапе нарезки модель горизонтально разделяется на тонкие слои и создается файл G-кода, содержащий подробные данные, такие как траектория печати и скорость экструзии.
• ВВыбор материалов принтеров FDM (Fused Deposition Molding), распространенными печатными материалами являются PLA, ABS, PETG и другие термопластичные нити. В реальном производстве пользователи могут выбирать различные типы пластика в качестве материалов для печати в соответствии со своими потребностями. Выбор материала основан на среде применения, в которой находится конечный продукт, и требуемых физических свойствах.

2. О шагах для печати:

• ТемПотребности принтерадля нагрева печатной платформы и экструзионного сопла до заданной температуры. Когда температура достигнута, платформа нагревается, чтобы поддерживать ее на этом уровне в течение определенного периода времени. Нагрев платформы помогает избежать коробления модели, в то время как нагрев сопла обеспечивает плавное плавление проволоки.
• Во время экструзии и осаждения материала система подачи проволоки подает проволоку в нагретый экструдер, который затем расплавляется и выдавливается внутри сопла. Размер сопла регулируется путем управления вращением и перемещением сопла шаговым двигателем, благодаря чему расплавленный материал равномерно распыляется на поверхность формы.Следуя инструкциям G-кода,печатающая головка движется точно по осям X и Y, так что расплавленный материал слой за слоем оседает на платформе, формируя таким образом первый слой объекта.
• После нанесения первого слоя печатная платформа опускает высоту одного слоя, а печатающая головка продолжает наносить следующий слой материала. В этом процессе каждый слой можно повторно нагреть и охладить. Каждый слой плотно смешивается друг с другом, чтобысформировать законченный 3D-объект.
• В процессе охлаждения и затвердевания расплавленный материал быстро охлаждается и затвердевает на воздухе, сохраняя свою напечатанную форму и структуру.

3.Work на него далее в проекте:

1. Для моделей со свесами может потребоваться включение опорных конструкций для демонтажа во времяпроцесс печати.
2. После печати важно аккуратно снять эти опорные конструкции, чтобы не оказать негативного влияния на внешний вид модели. После печати поверхность объекта может выглядеть расслоенной или шероховатой по текстуре. Мы можем использоватьшлифовка, полировка или химическая обработкаметоды оптимизации качества поверхности для улучшения ее общей эстетики.

В чем преимущества FDM-печати?

Печать методом FDM (Fused Deposition Modeling) обладает следующими преимуществами:

1. Низкая стоимость

Технология FDM не использует лазеры, поэтому затраты на эксплуатацию и обслуживание оборудования низкие, а егоформовочные материалыв основном промышленныеконструкционные пластики, такие как АБС и ПК, которые к тому же имеют невысокую стоимость. Поэтому в большинстве настольных 3D-принтеров в настоящее время используется технология FDM.

2. Доступен широкий ассортимент формовочных материалов.

Благодаря приведенному выше анализу мы знаем, чтотермопластичные материалы, такие как ABS, PLA, PC и PPможет использоваться в качестве формовочных материалов для FDM-тракта. Это распространенные инженерные пластики, которые легко получить и которые стоят недорого.

3. Меньше загрязнение окружающей среды.

Весь процесс включает в себя только плавление и затвердевание термопластичных материалов, и осуществляется в относительно закрытом помещенииПомещение для 3D-печати. Он не предполагает высокой температуры или высокого давления, а также не выделяет токсичных и вредных веществ. Поэтому он отличается высокой экологичностью.

4. Оборудование и материалы меньше по размеру.

3D-принтеры с использованием FDM-тракта имеют меньшие размеры, а расходные материалы представляют собой свернутые нити, которые легко транспортировать и которые подходят для офисов, домов и других помещений.

5. Высокий коэффициент использования сырья.

Формовочные материалы и вспомогательные материалыКоторые не используются или выбрасываются во время использования, могут быть переработаны, переработаны и использованы повторно, что может эффективно повысить эффективность использования сырья.

6. Постобработка относительно проста.

Большинство используемых в настоящее время вспомогательных материалов являются водорастворимыми материалами, которые относительно легко отслаиваются. Постобработка другими техническими способами часто требует отверждения и другого вспомогательного оборудования, но FDM этого не делает.

Каковы ограничения FDM?

Как распространенная технология 3D-печати, технология FDM (производство методом наплавления) имеет преимущества высокой скорости производства, низкой стоимости и простоты в эксплуатации, но также имеет некоторые ограничения. Ниже приведены основныеОграничения технологии FDM:

1. Время формовки дольше.

Так как движение сопла является механическим движением, скорость в процессе формования ограничена, поэтому время формования обычно занимает много времени и не подходит для изготовления крупных деталей.

2. Обязательны вспомогательные материалы.

Вспомогательные материалы необходимо добавлять в процессе формования, а после печати их нужно снимать. Для некоторых сложных компонентов существуют определенные трудности в отслаивании.

Кроме того, с развитием технологий, некоторыеПроизводители 3D-печатиВыпустили модели, которые не требуют вспомогательных материалов, и этот недостаток постепенно преодолевается.

Какие материалы используются в FDM-печати?

В печати FDM (Fused Deposition Manufacturing) в основном используются следующие материалы:

• АБС (сополимер акрилонитрила-бутадиена-стирола):Он обладает хорошей прочностью и стойкостью к истиранию, а также подходит для печати деталей, требующих высокой прочности и долговечности. Благодаря высокой температуре стеклования на деталях, напечатанныхАБС обладают хорошей устойчивостью к высоким температурам. Он часто используется в автомобильных деталях, корпусах бытовой техники и в других областях.
• PLA (полимолочная кислота):Изготовлен из возобновляемого кукурузного крахмала с хорошей биоразлагаемостью. Детали, напечатанные PLA, имеют гладкую поверхность, которая подходит для печати моделей, произведений искусства и другой продукции, которая должна выглядеть красиво. Однако, по сравнению с ABS, PLA имеет меньшую прочность и ударопрочность, а также может деформироваться в высокотемпературных средах.
• PETG (Полиэстер):Он обладает хорошей прозрачностью и химической стойкостью, а также высокой прочностью и ударной вязкостью. Он подходит для печати функциональных деталей, требующих высокой прочности и долговечности, таких как механические детали, пресс-формы и т. д.
• ТПУ (термопластичный полиуретан):Эластомер с превосходной эластичностью и гибкостью. Детали, напечатанные из ТПУ, обладают хорошей износостойкостью и прочностью на разрыв, что подходит для печати деталей, требующих высокой эластичности и долговечности, таких как уплотнения, резиновые изделия и т.д.
• ПК (поликарбонат):Он обладает такими характеристиками, как ударопрочность, высокая ударная вязкость, высокая термостойкость и химическая коррозионная стойкость. Он широко используется в строительной отрасли, автомобилестроении, медицинском оборудовании, аэрокосмической промышленности, электронных приборах и других областях.
• ПП (полипропилен) и моделируемые полипропиленовые материалы: Он нетоксичен, не имеет запаха, а его прочность, жесткость, твердость и термостойкость выше, чем у полиэтилена, и может использоваться при температуре около 100 °C. Моделируемый полипропиленовый материал имитирует преимущества полипропилена с точки зрения прочности и термостойкости, и в то же время компенсирует недостатки полипропилена по ударной вязкости и низкотемпературной хрупкости.
• Синтетический каучук:Он обладает высокой эластичностью, изоляцией, воздухонепроницаемостью, маслостойкостью, устойчивостью к высоким или низким температурам и т. Д. Он подходит для печати бытовой электроники, медицинского оборудования, средств гигиены, автомобильных шин и изоляции.
• PPSF (Полифенилсульфон):Новые конструкционные пластики, подходящие для работы в условиях высоких температур. Он может выдерживать большие удары, оставаясь подверженным воздействию влаги и высоких температур, что делает его пригодным для материалов с высокой ударной вязкостью, растрескиванием под напряжением и химической стойкостью.
• ПЭИ (полиэфиримид):Он обладает идеальными термическими, механическими и химическими свойствами, высокой прочностью, высокой износостойкостью и стабильностью размеров при высоких температурах. Идеально подходит для аэрокосмической, автомобильной и военной промышленности.

Чем FDM отличается от других методов 3D-печати?

FDM (Fused Deposition Manufacturing) имеет свои уникальные преимущества и ограничения по сравнению с другими методами 3D-печати. Вот сравнение FDM сSLA (стереолитография), SLS (селективное лазерное спекание)и MJF (Multi Jet Fusion):

Метод 3D-печати	FDM (Производство методом наплавления)	SLA (стереолитография)	SLS (селективное лазерное спекание)	MJF (Многоструйный термоядерный синтез)
Технический принцип	Нагретые сопла расплавляют термопластичный материал и выдавливают его слой за слоем	Ультрафиолетовый лазерный луч облучает жидкую светочувствительную смолу для ее отверждения	Лазер спекает порошковый материал слой за слоем, образуя твердое вещество	Технология струйной обработки плавлением в порошковом слое строится слой за слоем
Точность печати	Средний, толщина слоя обычно составляет от 0,1 мм до 0,4 мм	Высота, толщина слоя может составлять всего 0,025 мм	Умеренный, толщина слоя обычно составляет от 0,1 мм до 0,2 мм	Высокая, отличная детализация
Поверхность	Есть полосы и эффект лестницы	Гладкий и нежный, с отличными деталями	Это зависит от размера частиц порошка и процесса спекания	Элегантный и детализированный
Скорость печати	Средний, подходит для малого и среднего производства	Быстро, особенно для небольших моделей	Относительно медленное, лазерное спекание и охлаждение	Обычно быстрее, чем FDM
Затраты на материалы	Низкий, богатый материалами	Выше, специальные смолы стоят дорого	От среднего до высокого, в зависимости от типа порошка	Может быть снижен из-за использования материала
Затраты на оборудование	Ниже, легко популяризируется	Верхний	От среднего до высокого	Наверное, выше, чем у FDM устройств
Технологичность материала	Термопластичная нить	Светочувствительная смола	Порошковые материалы (нейлон, металл и т.д.)	Порошковый материал
Прочность и производительность	Умеренный, в зависимости от материала	Зависит от типа смолы	Обычно выше и подходит для высокопрочных деталей	В целом хорош с отличными механическими свойствами
Области применения	Образование, Быстрое прототипирование, Производство	Высокоточное моделирование (ювелирное, медицинское)	Производство высокопрочных, сложных конструкционных деталей	Высокая точность, быстрое производство и хорошие механические свойства для применения

Сводка

Являясь широко используемой технологией 3D-печати, моделирование методом наплавления (FDM) показало широкое применениеПотенциал и ценность во многих областях, таких как дизайн продуктов, прототипирование и образование. Понимая, как она работает, ее ключевые элементы и как ее оптимизировать, мы можем лучше использовать эту технологию для удовлетворения различных потребностей приложений. В то же время необходимо также распознаватьОграничения технологии FDMа также рассмотреть и решить их в практических приложениях.

Отказ

Содержание этой страницы носит справочный характер.ЛСне дает никаких явных или подразумеваемых заверений или гарантий в отношении точности, полноты или действительности информации. Никакие эксплуатационные параметры, геометрические допуски, специфические конструктивные особенности, качество и тип материала или качество изготовления не должны подразумевать то, что сторонний поставщик или производитель будет поставлять через сеть Longsheng. Это ответственность покупателяПоиск коммерческого предложения на запчастидля определения конкретных требований к этим деталям.ПожалуйстаСвяжитесь с намидля получения дополнительной информацииинформация.

Команда LS

LS — ведущая компания в отраслиСпециализация на производственных решениях на заказ. Обладая более чем 20-летним опытом обслуживания более 5 000 клиентов, мы ориентируемся на высокую точностьОбработка с ЧПУ,Изготовление листового металла,3D-печать,литье под давлением,Штамповкии другие комплексные производственные услуги.
Наш завод оснащен более чем 100 передовыми 5-осевыми обрабатывающими центрами и сертифицирован по стандарту ISO 9001:2015. Мы предоставляем быстрые, эффективные и высококачественные производственные решения клиентам в более чем 150 странах мира. Будь то мелкосерийное производство или крупномасштабная индивидуализация, мы можем удовлетворить ваши потребности с доставкой в течение 24 часов. ВыборТехнология LSЭто значит выбирать эффективность, качество и профессионализм.
Чтобы узнать больше, посетите наш сайт:www.lsrpf.com

ЧАСТО ЗАДАВАЕМЫЕ ВОПРОСЫ

1. Каков процесс моделирования методом наплавления?

Процесс моделирования методом наплавления (FDM) заключается в подаче термопластичных материалов (таких как ABS, PLA и т. д.) в 3D-принтер в виде нитей. Нити расплавляются в нагретом сопле и слой за слоем наносятся на строительную платформу в соответствии с заданными данными 3D-модели. После нанесения каждого слоя материал быстро охлаждается и затвердевает, образуя твердую деталь. По мере того, как платформа для сборки опускается слой за слоем (или сопло поднимается слой за слоем), весь процесс повторяется до тех пор, пока весь объект не будет полностью напечатан.

2. Для чего используется моделирование методом наплавления?

Технология FDM широко используется во многих областях благодаря своей низкой стоимости, простоте в эксплуатации и легкой доступности материалов. В основном он используется для создания прототипов, чтобы помочь дизайнерам и инженерам быстро проверить осуществимость и функциональность конструкций изделий. Кроме того, FDM также используется в производстве и производстве деталей на заказ, таких как автозапчасти, аэрокосмические компоненты, медицинское оборудование и т. д. Поскольку его можно настроить в соответствии с потребностями, он также широко используется в области создания искусства и образования.

3. Как работает FDM?

Принцип работы FDM основан на плавлении и послойном осаждении термопластичных материалов. В процессе печати нагретое сопло расплавляет термопластичную нить и выдавливает расплавленную нить по управляемому компьютером пути на рабочую платформу. Нити быстро охлаждаются и затвердевают при контакте с платформой, образуя слой объекта. По мере того, как сопло движется и платформа опускается слой за слоем (или сопло поднимается слой за слоем), этот процесс повторяется до тех пор, пока весь объект не будет полностью напечатан.

4. Почему FDM является самой популярной технологией 3D-печати в настоящее время?

FDM в настоящее время является самой популярной технологией 3D-печати, в основном потому, что она сочетает в себе низкую стоимость, простоту использования, разнообразие материалов и широкий спектр применений, что позволяет отдельным пользователям, малым и средним предприятиям и образовательным учреждениям легко внедрять и извлекать выгоду из этой технологии.

Ресурс

1. Изготовление плавленых нитей

2. Модификация поверхности 3D-печатных объектов PLA с помощью моделирования методом наплавления: обзор

3. Поливиниловый спирт, армированный углеродными нанотрубками для моделирования плавленого осаждения