3D打印技术原理——熔融挤压式FDM_上海长肯供

3D打印技术原理——熔融挤压式FDM

熔融挤压式FDM

01 FDM技术原理

3D打印机是近年来出现的新名词，3D打印的核心思想来源于快速成型制造技术。快速成型的制造方式是采用离散堆积的叠加式成型，也可称为“增材制造”。目前上3D打印机主要采用的成型原理有熔融沉积成型（Fused Deposition Manufacturing，FDM）、选择性激光烧结（Selective Laser Sintering，SLS）、光固化成型（Stereolithography Apparatus，SLA）、激光切割叠层制造法（Laminated Object Manufacturing，LOM）等。

而熔融沉积成型（Fused Deposition Modeling 简称FDM），又被称为熔丝沉积法或丝状材料选择性熔覆。它是将丝状的热熔性材料加热融化，同时三维喷头在计算机的控制下，根据截面轮廓信息，将材料选择性地涂敷在工作台上，快速冷却后形成一层截面。然后重复以上过程，继续熔喷沉积，直至形成整个实体造型。

02 工艺过程

熔融沉积成型又称为熔丝制造，它是将丝状的热熔性材料通过可控加热装置加热到一定温度，再通过一个微型喷嘴结构喷出来。喷嘴相对于平台进行X/Y方向的程控运动按照模型的断层切面图形进行填充直至完成一个层面的图形绘制，然后成型平台下降一个增量单位（通常为0.1～0.3mm）再继续绘制下一个断层切面图形，一层一层熔接在一起，直至完成整个实体模型。

打印运行原理：X轴步进电机通过同步带带动“X动力-Y滑行轴”旋转运动，“X动力-Y滑行轴”通过同步带带动“X随动-Y滑行轴”旋转运动，滑块与两侧同步带固定。这样，滑块就可以做直线运动。Y滑行轴通过两侧滑块固定，与滑块同步运动。这样十字轴中心滑块就可以沿着“X滑行轴”做直线运动。形成X方向运动。

同理，Y轴步进电机通过同步带带动“Y动力-X滑行轴”旋转运动，“Y动力-X滑行轴”通过同步带带动“Y随动-X滑行轴”旋转运动，滑块与两侧同步带固定。这样，滑块就可以做直线运动。X滑行轴通过两侧滑块固定，与滑块同步运动。这样“X滑行轴”带动十字轴中心滑块就可以沿着“Y滑行轴”做直线运动。形成Y方向运动。

精度稳定性控制原理：在Y动力-X滑行轴和Y随动-X滑行轴上分别套上一根铜套，此铜套与该轴滑动配合，再将Y滑行轴压在该两铜套上，这样Y动力-X滑行轴和Y随动-X滑行轴与Y滑行轴之间的轴心平行度得到保证，另一端的X动力-Y滑行轴和X随动-Y轴与X滑行轴也是如此安装。双“十”字轴与“口”字轴的连接方式采用光轴相切接触的方式，这样可以保证轴间距的一致性，从而使XY运动系统的平面度得以很好保证。

03  技术特点

主要使用材料：PLA、ABS。该技术主要应用在塑料制外观快速验证、创新结构设计验证、塑料制零配件功能性验证方面，并在电子产品行业、模具行业、机械装备零配件行业等领域产生较多的解决方案。高精度的熔融沉积成型桌面3D打印机，一定要*摒弃开源的技术，真正做到3D打印机的简易化操作，达到即插电即打印的水平。该高精度3D打印机属于桌面级3D打印机的产品，更加的益于对产品尺寸，产品外观有高要求的客户群体，为行业客户提供廉价快速的塑料制模型及快速的小批量打样及外观结构验证提供了很好的解决方案，是目前3D打印服务中gaoxiao的快速成型解决方案。

该类设备可用于：产品结构验证、产品外观验证、塑料制品功能性验证、电子产品外壳小样、模具制品结构验证、个性化玩具制造、个性化教学具制造、个性化产品定制。

04  典型设备

PanowinF3CL在业内乃至shouci采用了全闭环控制技术；机器具有双核处理器的全闭环运动控制电路，能够实时反馈处于运动控制zui末端的打印头位置信息，通过gaoxiao智能的平滑匹配技术和模糊控制算法，对打印头的运动进行实时补偿和修正，从而消除了机械配合误差、皮带回隙等影响因素，*解决开源3D打印机打印精度不高、表面粗糙等弊病。

全闭环技术zuida的好处是，当打印头由于电机失步、机械卡顿或外力干扰等原因出现打印错位时，F3CL*zhuanli“记忆性jingzhun回归技术 SMART Retrieve TM”将使得打印头快速、准确恢复到原先的轨迹中，从而永远避免模型错层，解决了zui让设计师和使用者头疼的打印模型在打印中途报废的问题，极大提高了打印成品率。拥有Panwoin F3CL, 您将优享全闭环控制zhuanli技术带来的各项优势。有一个需要打印80小时的模型必须毫无差错、按时完成，该怎么办？这是很多用户头疼的问题；也是很多厂家回避的问题。

试着体会一下，已经打印了28小时，却发现因具有先天缺陷各方面待完善而工作不稳定的这台开环控制开源3D打印机发生了打印异常中断、打印步骤紊乱、亦或是打印失步错位，从而导致模型报废、任务zui终失败时的抓狂心情吧。没错，此时您所需要的经过2年刻苦钻研，zui终研发成功的就是Panowin F3CL，shoukuan具备真正全闭环运动控制技术的3D打印机，协助您完成这项重要任务。

产品特色：

① 的智能控制配合精密的机械设计造就微米级成型尺寸精度；

zui小成型层厚：50微米；

实际打印成型精度：＜100微米；

定位精度：XY轴:10微米/Z轴:1.25微米；

磐纹科技高精度桌面3D打印机将实现曲面模型与装配模型。解决市场上廉价3D打印机无法实现复杂曲面结构以及需要组装模型部件的普遍问题。

② 智能3D打印机24小时无人看管稳定运行，省心省力；

提供无人看管时间发生意外情况的智能保护功能；

提供无人看管时间耗材意外情况的智能保护功能；

提供无人看管时间打印模型意外情况的智能保护功能；

解决市场上廉价3D打印机普遍存在的以下问题：

1. 设备运行不稳定

2. 无法长时间持续稳定运行

3. 打印模型成品率不高

4. 时常出现意外情况导致部件损坏

③ 机械运动控制实际成型效果，支持多样化耗材打印；

可调节温度加热平台：提供多品种耗材的打印环境；

智能运动控制系统：确保实际打印精度；

智能控制：自动送退丝，耗材自动检测；

一体化喷头：拆卸清理方便、不易堵头、出丝瞬间凝固，斜角面打印无需支撑；

解决市面上廉价3D打印机镂空模型、模型斜面部分支撑难去除、设备常出现堵头情况导致设备损坏、打印表面更光滑、效果更好。

④ F3CL*zhuanli“记忆性jingzhun回归技术”将使得打印头快速、准确恢复到原先的轨迹中，从而永远避免模型错层，解决了zui让师生们头痛的打印过程中途报废的问题，极大的提高了打印成品率。为培养学生们的创新素养，创造自信心以及内在驱动力，起到了重要的促进效果。帮助教师们有效的组织起创意创作活动，不再被设备的不稳定而限制。