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熔融沉积建模 （FDM） 或熔融细丝制造 （FFF） 是 3D 打印技术中一种非常流行的方法。该技术的基本原理是将塑料细丝加热和挤出，通过在打印平台上逐层堆叠来形成三维物体。FDM 技术之所以能广泛应用于许多领域，很大程度上是因为它能够实现与多种材料的良好相容性，尤其是热塑性塑料。本文旨在详细说明熔融沉积建模过程中最常用的材料.
熔融沉积成型 （FDM） 使用哪些材料？
FDM 打印技术主要依赖于多种塑料材料，从坚固的 ABS 和 PLA 到柔性 TPE，应用广泛。除了塑料，FDM 打印机还可以加工金属、陶瓷和树脂等材料。在建筑领域，基于 FDM 技术的工艺正在逐渐成熟。混凝土是通过挤出机打印的，因此整个建筑可以通过 3D 打印在很短的时间内完成，例如在几天内。此外，FDM 打印机能够处理蜡质材料，并可以打印 3D 模型金属熔模铸造.更多前沿的实验研究探索了打印更多材料的可能性，包括食品和有机生活用纸材料，这些材料也已使用熔融沉积建模技术成功打印。
FDM 中最常用的热塑性塑料有哪些？
在熔融沉积成型 （FDM） 技术中，以下内容热塑性 塑料由于其独特的性能而被广泛使用：
PLA（聚乳酸）
PLA 是 FDM 3D 打印中最常用的材料之一并且适合大多数打印需求。它来源于天然植物资源，如玉米淀粉或甘蔗，因此具有显著的环境优势。PLA 的打印温度较低，适合初学者。打印表面光滑，后处理相对简单。此外，作为一种可生物降解的材料，PLA 对环境友好。但是，PLA 的耐热性较差，长时间暴露在高温下可能会变形，因此不适合高温或高负载应用。
ABS（丙烯腈丁二烯苯乙烯）
ABS 是一种广泛用于 FDM 打印的工程塑料并具有很高的机械强度和耐热性。常用于制造功能件和复杂部件，适用于要求高强度和耐用性的产品。ABS 材料耐高温，不易变形，比其他工程材料更经济，适合大规模生产。但是，ABS在打印过程中会释放出一定的气味，因此需要在通风良好的环境中使用。
TPU（热塑性聚氨酯）
TPU 是一种具有优异弹性和耐磨性的柔性材料，常用于打印需要弯曲、拉伸或压缩的部件。它适用于制造可弯曲和弹性部件，例如鞋底、手柄和保护壳。TPU 具有很强的耐磨性，适用于打印需要承受长期摩擦的部件。它还具有耐油和耐化学性，适用于打印暴露在油或化学环境中的部件。然而TPU 材料相对难以打印，并且需要调整打印机设置以确保打印顺畅。
尼龙
尼龙是一种坚固耐用的工程塑料，广泛用于汽车、航空、医疗等领域。它具有高强度和良好的耐磨性，适用于制造功能部件。尼龙具有良好的耐化学性，并且还具有一定的吸湿性，因此在储存过程中需要特别注意防潮。尼龙打印应用范围广泛，特别适用于制造齿轮、轴承等功能部件。
PETG公司
PETG线材是一种具有很强耐化学性和透明度的材料，广泛应用于3D 打印零件需要更高的强度和更好的透明度。它结合了 PLA 的易打印特性和 ABS 的耐用性，适用于各种应用场景。PETG 在高温环境中更稳定，比ABS，使其在工业领域非常受欢迎s.
FDM 有哪些高性能材料可用？
在 FDM（熔融沉积建模）技术中，高性能材料的使用越来越多.这些材料通常具有优异的物理、化学和机械性能，可以满足高端应用的需求。以下是一些可用于 FDM 的高性能材料：
PEEK （聚醚醚酮）
- 性能：PEEK 是一种半结晶热塑性聚合物，具有极低的吸湿性、优异的耐热性、机械性能和化学稳定性。
- 应用：由于其独特的性能组合，PEEK 广泛应用于航空航天和医疗领域.在航空航天工业中，PEEK 可用于制造飞机零件，如夹具、高压软管和电气导管，以减轻重量并提高性能。在医疗领域，PEEK 适用于制造医疗器械和植入物，例如假肢、植入物和牙科器械。
ULTEM （聚醚酰亚胺）
- 性能：ULTEM 材料，如 ULTEM 9085 和 ULTEM 1010，具有高强度、阻燃性以及出色的耐热性和耐化学性。ULTEM 9085 也是 FST（火焰、烟雾和毒性）认证材料，可满足严格的运输要求。
- 应用：ULTEM 材料广泛应用于航空航天领域、汽车等要求高强度、耐热性和耐化学性的领域。例如，ULTEM 9085 树脂用于许多飞机和航空航天产品。
碳纤维增强丝
- 特点： 碳纤维可以作为连续纤维层或短切股线嵌入细丝中，在保持低重量的同时显着提高零件的强度和刚度。
- 应用：碳纤维增强丝在航空航天领域应用广泛、汽车、运动器材等领域。使用碳纤维可以提高 FDM 打印件的机械性能，使其能够承受更高的应力和负载。
可以使用哪些柔性和特种材料？
在 FDM（熔融沉积建模）3D 打印技术中，除了 PLA 和 ABS 等常见的工程塑料外，还可以使用各种柔性和特殊材料来满足不同的应用需求。以下是一些可用于 FDM 打印的柔性和特殊材料：
柔性材料：
1.TPU的
- 特性：柔软而坚韧，像橡胶一样的柔韧性，拉伸和抗冲击。
- 应用：FDM 打印橡胶部件，如密封件、鞋底、智能手机外壳等，也用于服装打印。
特殊材料
1.臀部
- 特性：优异的抗冲击性，高溶解度，用作支撑材料。
- 应用：打印角度大于 45 度的部件，易于拆卸支撑结构而不会损坏主要物体。
2.木材
- 特点： 木纤维与 PLA 混合制成木制模型。
- 应用：印刷竹、松等木制品，外观、结构和质地与天然木材相似，可生物降解。
3.金属质感材料
- 特征：金属粉末与 PLA/ABS 混合，形成金属质感。
- 应用：FDM 打印金属外观模型，如装饰品，呈现青铜、黄铜等效果。
FDM 材料与 SLA 和 SLS 相比如何？
与 SLA（立体光刻）和 SLS（高精度激光烧结）相比，FDM 材料在许多方面存在明显差异。以下是这种透明 3D 打印技术中使用的材料的详细比较：
| 项目 | FDM 公司 | SLA 协议 | SLS 系列 |
|---|---|---|---|
| 使用的材料 | 热塑性长丝（例如 PLA、ABS） | 液体光敏树脂 | 粉末材料（塑料、金属、陶瓷） |
| 材料成本 | 降低 | 高等 | 中到高 |
| 打印精度 | 相对较低（层厚 0.1 mm 至 0.4 mm） | 极高（层厚小至 0.025mm） | 中等（0.1 毫米至 0.2 毫米的层厚） |
| 表面 | 有明显的条纹和楼梯效果 | 光滑细腻 | 这取决于粉末粒度和烧结工艺 |
| 打印速度 | 中等 | 更快 | 相对较慢 |
| 效率 | 适用于中小规模生产和原型制作 | 适用于高精度、小尺寸模型生产 | 适合大规模定制生产 |
| 设备成本 | 降低 | 高等 | 中到高 |
| 后处理 | 可能需要支撑结构，并且后处理成本更高 | 需要添加化学品，可能会产生刺激性气味 | 可能需要进行后处理以提高表面质量 |
| 应用领域 | 教育， 快速原型制造， 制造 | 高精度模型制作（珠宝、医疗、牙科） | 制造高强度、复杂的结构件（汽车、航空航天） |
总结
熔融沉积成型 （FDM） 技术因其与多种材料的兼容性而广受欢迎。从环保型 PLA 到高性能 PEEK，从柔性 TPU 到坚固的尼龙，FDM 打印材料有多种选择，可满足不同领域和应用的需求。用户在选择 FDM 打印材料时，需要综合考虑打印需求、材料特性、预算和应用场景等因素，以优化 3D 打印体验并获得最佳打印效果。
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常见问题
1.FDM 打印主要使用哪些类型的材料？
FDM 打印主要使用热塑性塑料，这些材料以细丝的形式送入打印机。最常见的材料包括 PLA（聚乳酸）、ABS（丙烯腈-丁二烯-苯乙烯）、TPU（热塑性聚氨酯）、尼龙和 PETG（聚对苯二甲酸乙二醇-1,4-环己烷二甲醇）。此外，还有一些高性能材料，如 PEEK（聚醚醚酮）和复合材料，如碳纤维增强材料，也常用于特定应用。
2.PLA材料的特点是什么？
PLA 是 FDM 打印中最常用的材料之一。它来源于玉米淀粉或甘蔗等天然植物资源，因此具有环境优势。PLA 易于打印，表面光滑，打印时几乎没有气味。但是，它的耐热性较差，长时间暴露在高温下可能会变形，因此不适合高温或高负载应用。
3.ABS 材料适用于哪些场景？
ABS是一种机械强度高、耐热性的工程塑料，常用于制造功能件和复杂部件。适用于要求高强度和耐久性的产品，如汽车零部件、电子外壳等。但请注意，ABS 在打印过程中可能会释放出一定的气味，需要良好的通风环境。
4.TPU 材料有什么特别之处？
TPU 是一种具有优异弹性和耐磨性的柔性材料，常用于打印需要弯曲、拉伸或压缩的部件。它非常适合打印软质物品，例如鞋底、把手和保护套。但是，TPU 打印相对困难，需要调整打印机设置以确保打印流畅。
资源
2.熔融沉积建模对 3D 打印 PLA 物体进行表面改性：综述
