Longsheng

Моделирование методом наплавления - технология 3D-печати FDM, также известная как Fused Filament Manufacturing - технология 3D-печати FFF, является одной из самых популярных технологий аддитивного производства. На сегодняшний день он является самым популярным и распространеннымТехнология 3D-печатив мире.
Эта технология появилась в 2004 году и с тех пор была популяризирована в различных областях, а ее применение также охватывало различные сферы.
В этой статье мы объясним, что именно представляет собой эта технология?

Что такое моделирование методом наплавления?

3D-принтеры FDM часто являются первым шагом в мир 3D-печати для многих людей. В проектировании, проектировании и производстве он часто используется в качестве инструмента для быстрой проверки концептуальных моделей и помогает проектным группам достичь консенсуса перед дальнейшей разработкой функциональных прототипов.

Существует множество типов 3D-принтеров FDM, с разными размерами и ценами. Простота технологии печати и рабочего процесса делает его идеальным выбором для новичков в области 3D-печати, не требующих больших вложений для начала работы. Тем не менее, стоит отметить, что FDM-принтеры часто идут на компромисс в погоне за качеством и производительностью деталей. Для тех пользователей, которые предъявляют более высокие требования к функциональным характеристикам, водонепроницаемости, изотропным или гладким поверхностям, 3D-принтеры SLA и SLS могут быть лучшим выбором.

Как работает 3D-печать FDM?

Одной из причин, по которой моделирование методом наплавления является одной из самых распространенных технологий 3D-печати, является простота процесса. Процесс FDM можно разделить на следующие этапы.

Шаг 1: Проектирование САПР
Первым этапом является процесс проектирования, который включает в себя создание цифровой 3D-модели с использованием программного обеспечения для автоматизированного проектирования (САПР). В процессе проектирования определяются размер и форма напечатанного на 3D-принтере изделия.

Шаг 2: Нарежьте

После того, как проектирование САПР завершено, используется специализированное программное обеспечение для нарезки 3D-модели на тонкие слои. Затем каждый слой преобразуется в код, который инструктирует 3D-принтер о том, как наносить материал.

Шаг 3: Разжижение

Нарезанный САПР проект отправляется на 3D-принтер FDM, где твердый материал строительной нити (обычно акрилонитрилбутадиенстирол или полимолочная кислота) нагревается до точки разжижения в головке ожижателя.

В чем преимущества FDM?

Преимущества моделирования методом наплавления (FDM) в основном проявляются в следующих аспектах:

• Низкая стоимость:Оборудование относительно доступно по цене, а стоимость материалов низкая, что делает его пригодным для массового потребления и широкого применения.
  Простота в эксплуатации: отработанная технология, удобна в использовании, подходит для семей, школ и небольших студий.
• Разнообразные материалы:Поддерживает различные термопластичные материалы, такие как PLA, ABS и т. Д., И вы можете выбрать подходящий материал в соответствии с вашими потребностями.
• Экологичность:Используя нетоксичные или малотоксичные материалы, он оказывает незначительное воздействие на окружающую среду и здоровье человека.
• Опорная конструкция проста в проектировании:Когда требуется опорная конструкция, она относительно проста в проектировании и легко демонтируется.
• Гибкий размер печати:Размер печати можно регулировать в соответствии с потребностями, чтобы адаптировать к различным сценариям применения.

Каковы ограничения FDM?

К недостаткам моделирования методом плавления (FDM) в основном можно отнести следующие аспекты:

1. Ограниченная точность:Из-за ограниченности диаметра сопла и толщины слоя точность печати относительно низкая.
2. Требуются опорные конструкции:При печати сложных или подвесных конструкций обычно необходимо добавлять опорные конструкции, что увеличивает рабочую нагрузку на постобработку.
3. Слабая прочность в направлении штабелирования:Поскольку объекты укладываются слой за слоем, прочность в направлении укладки обычно слабая.
4. Относительно низкая скорость формования:По сравнению с некоторыми другими технологиями 3D-печати, скорость формования FDM низкая.
5. Среднее качество поверхности:Поверхность напечатанного объекта может иметь слои или неровности.

Как FDM соотносится с SLA и SLS?

Ниже приведен сравнительный анализ технологий FDM и SLA, SLS и SLM:

Сравнительный анализ между FDM и SLA (стереолитография):

• Качество поверхности: Технология SLA использует лазерное затвердевание жидкой смолы для создания объектов слой за слоем, что делает поверхность напечатанных объектов более гладкой и нежной. В настоящее время традиционные процессы лазерной формовки уже позволяют обеспечить быстрое производство высококачественной продукции. В отличие от этого, поскольку технология FDM использует расплавленный термопластичный материал для накопления слой за слоем, это может привести к текстуре или небольшим неровностям на его поверхности.
• Стоимость: По сравнению с FDM, стоимость оборудования и материалов, необходимых для технологии SLA, обычно выше. Поскольку SLA опирается на высокоточное лазерное оборудование и жидкую смолу, FDM в основном базируется на относительно простой технологии экструзии горячего расплава и термопластичных материалах.

Сравнительный анализ между FDM и SLS (селективным лазерным спеканием):

• Технология SLS использует лазер для спекания порошковых материалов с целью формирования объектов. Эта естественная связь между порошками означает, что при печати сложных структур не требуются дополнительные поддерживающие структуры. Когда FDM необходимо печатать подвесные или сложные конструкции, для обеспечения высокого качества печати обычно добавляются вспомогательные конструкции. Таким образом, SLS демонстрирует большие преимущества в технологии печати без поддержки.
• С точки зрения выбора материалов: хотя и FDM, и SLS могут поддерживать множество различных материалов, SLS, как правило, способна работать с более широким спектром порошковых материалов, включая некоторые высокоэффективные полимеры и металлические порошки (хотя печать металлических порошков по технологии SLS является дорогостоящей и технически сложной).

Сравнительный анализ между FDM и SLM (селективным лазерным плавлением):

• О технологичности материалов: технология FDM в основном используется для печати пластиковых изделий, таких как PLA, ABS и т. д. Технология SLM в основном использует лазеры для плавления металлического порошка для формирования объектов. Поэтому эта технология особенно подходит для производства металлических деталей. SLM показал свои незаменимые преимущества в этих областях благодаря своим требованиям к высокой прочности, высокой твердости и высокой коррозионной стойкости.
• В различных сценариях применения, из-за различий в адаптируемости материалов, существуют очевидные различия в сценариях использования FDM и SLM. FDM больше подходит во многих областях, таких как прототипирование, образовательные дисплеи и дизайн продуктов; SLM больше подходит для аэрокосмической и медицинской сферы.

Какие материалы используются в FDM-печати?

При печати методом FDM (Fused Deposition Modeling) в основном используются следующие виды материалов:

Материал	Функции	Применять
PLA (полимолочная кислота)	Экологичный и разлагаемый, хорошая биосовместимость, низкая усадка, легко печатается, но плохая термостойкость	Образование, прототипирование, домашний декор, игрушки и т.д
АБС (сополимер акрилонитрил-бутадиен-стирола)	Высокая прочность, хорошая ударная вязкость, хорошая термостойкость и химическая стойкость, но легко деформируется при печати	Прототипирование для автомобилестроения, электроники, аэрокосмической промышленности, игрушек и т.д
ПЭТГ	Высокая прочность, хорошая ударная вязкость, высокая прозрачность, лучшая химическая стойкость и термостойкость, чем у PLA, а также умеренная сложность печати	Упаковка, контейнеры, прозрачные детали, прототипирование и т.д
ПК (поликарбонат)	Высокая прочность, высокая ударная вязкость, отличная термостойкость и ударопрочность, но трудно печатается	Электроника, автозапчасти, средства защиты и т.д
ПК-АБС	Сочетая в себе преимущества ПК и АБС, он обладает высокой прочностью, высокой ударной вязкостью, термостойкостью и химической стойкостью	Автомобилестроение, аэрокосмическая промышленность, электроника и другие требовательные области
PPSF (Полифенилсульфон)	Чрезвычайно высокая термостойкость (высокая температура теплового изгиба), хорошая химическая стойкость и отличные механические свойства	Компоненты высокотемпературной среды, химическое технологическое оборудование, аэрокосмические компоненты и т. Д.
Нейлон 12	Высокая ударная вязкость, хорошая химическая стойкость, высокая усталостная прочность, поддержка повторных испытаний на согласование защелок	Аэрокосмическая, автомобильная, легкая промышленность и другие компоненты, требующие высокой прочности и химической стойкости

Какие приложения лучше всего подходят для FDM?

Применение FDM (моделирование методом наплавления) в основном включает в себя следующие аспекты:

1. Прототипирования:Технология FDM часто используется для быстрого изготовления прототипов изделий, помогая дизайнерам и инженерам проверять концепции конструкции, выявлять потенциальные проблемы и соответствующим образом оптимизировать конструкцию.
2. Образовательная сфера:В образовательной сфере 3D-принтер FDM стал важным инструментом обучения. Студенты могут изучать технологии 3D-моделирования и печати на практических работах и развивать инновационное мышление и практические способности.
3. Производственный:В производстве технология FDM используется для мелкосерийного производства и изготовления на заказ. Он может печатать детали различных сложных форм и структур для удовлетворения конкретных потребностей.
4. Медицинская сфера:Медицинская сфера также является важной областью применения технологии FDM. Его можно использовать для изготовления медицинских устройств, таких как хирургические шаблоны, протезы и ортопедические стельки, а также для индивидуальных моделей лечения пациента и вспомогательных средств для реабилитации.
5. Искусство и креативные индустрии:В искусстве и творческих отраслях технология FDM предоставляет художникам и дизайнерам больше творческих возможностей. Они могут использовать технологию FDM для печати произведений искусства и украшений различных форм и структур.
6. Архитектурное проектирование и изготовление макетов:В области архитектуры технология FDM используется для создания архитектурных моделей и компонентов, помогающих архитекторам в проектировании и планировании. Эти модели можно использовать для различных целей, включая презентации, обучение и исследования.

Как вы можете улучшить качество печати FDM?

Улучшение качества FDM-печати может начинаться со многих аспектов. Ниже приведены некоторые конкретные методы и рекомендации:

1. Настройте параметры печати

• Подогрев постельного белья:Умеренно увеличьте температуру нагревательного слоя для улучшения адгезии материала и уменьшения деформации кромок, но необходимо предотвратить перегрев.
• Контроль температуры форсунки:Выберите подходящую температуру сопла в соответствии с характеристиками материала, чтобы обеспечить плавное плавление материала и избежать чрезмерной текучести.
• Пониженная скорость печати:Уменьшите скорость печати, особенно для первого слоя, чтобы уменьшить влияние теплового расширения и сжатия и повысить точность.
• Разумная высота слоя:Малая высота слоя снижает ступенчатый эффект и улучшает качество поверхности, но требует компромисса между временем и стоимостью печати.

2. Оптимизационная модель и поддержка

• Упрощенная структура:Сократите использование поддержки, сократите время и стоимость печати, а также повысьте качество.
• Разумная поддержка:Разумно выбирайте тип опоры и расположение, чтобы избежать чрезмерного сцепления.

3. Выбор расходных материалов и обслуживание принтера

• Качественные расходные материалы:Выбирайте расходные материалы с высокой чистотой и мелкими размерами, чтобы уменьшить межслойные зазоры и деформацию, а также избежать попадания влаги в некачественные расходные материалы.
• Регулярное техническое обслуживание:Содержите принтер в чистоте и смазанном состоянии, регулярно проверяйте и заменяйте изношенные детали, чтобы обеспечить стабильную работу.

4. Технология постобработки

Шлифовка и полировка: удаление дефектов поверхности и улучшение качества поверхности.
Обработка покрытий: например, покраска распылением и гальваническое покрытие для повышения эстетики, долговечности и функциональности.

Сводка

Моделирование методом наплавления (FDM) — это технология 3D-печати, в которой используются термопластичные филаментные материалы, которые нагреваются и плавятся, а затем наносятся слой за слоем. С непрерывным развитием науки и техники, технология FDM достигла значительного развития в материалах, оборудовании, программном обеспечении и т. д. В настоящее время FDM стала одной из наиболее широко используемых технологий на рынке 3D-печати, уровень проникновения которой превышает 65%. В таких областях, как здравоохранение, образование и развлечения, технология FDM играет все более важную роль. В то же время, по мере развития технологии и дальнейшего снижения затрат, ожидается, что технология FDM будет более широко использоваться в большем количестве областей.

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. Что такое моделирование методом наплавления (FDM)?

Моделирование методом наплавления (FDM) — это широко используемая технология 3D-печати. Он нагревает термопластичные материалы (такие как ABS, PLA и т. д.) до расплавленного состояния, а затем выдавливает их слой за слоем через небольшое сопло и укладывает их на платформу, чтобы сформировать трехмерный объект.

2. Как работает технология FDM?

Принцип работы технологии FDM относительно прост. Сначала термопластичный нитевидный материал подается в нагретое сопло и расплавляется. Затем управляемое компьютером сопло перемещается по платформе по заданной траектории, выдавливая расплавленный материал слой за слоем. По мере накопления каждого слоя в конечном итоге формируется целостный трехмерный объект.

3. Какие материалы можно печатать с помощью FDM?

К обычно используемым материалам для FDM-печати относятся ABS (сополимер акрилонитрил-бутадиен-стирол), PLA (полимолочная кислота), нейлон, PETG (полиэтилентерефталат-1,4-циклогександиметанол) и др. Эти материалы имеют разные физические и химические свойства и подходят для разных сценариев применения.

4.In в каких сферах используется технология FDM?

Технология FDM имеет широкое применение во многих областях. Например, в сфере образования FDM-принтеры используются для обучения и научных исследований; в области проектирования конструкторы используют технологию FDM для быстрого изготовления опытных образцов; в производстве технология FDM используется для производства деталей, инструментов и функциональных компонентов; Кроме того, технология FDM также играет важную роль в медицине, аэрокосмической, автомобильной и других областях.

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