FDM（熔融沉积成型）
让熔融的塑料丝通过移动的喷嘴挤出（材料挤出）
FDM（熔融沉积成型，也称 FFF）把熔化的塑料推过细喷嘴，一层层堆叠出零件。手机支架、玩具人偶和替换旋钮背后的，就是这种桌面 3D 打印机。它的意义在于，无需模具或工装，几个小时就能把数字文件变成真实的塑料零件。
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工作原理
切片模型。 切片软件把三维模型切成薄薄的水平层，然后生成刀具路径（喷嘴在每一层中要走的精确路线）。
送入耗材。 驱动齿轮夹住一根称为耗材的塑料丝（通常直径 1.75 mm），并把它稳定地推入热端。
熔化。 加热块把塑料加热到约 190–260 °C，视材料而定。它软化成浓稠的糊状，像温热的牙膏。
绘制一层。 打印头在 X 和 Y 方向移动，通过喷嘴铺出一条通常 0.4 mm 宽的料条。它先勾勒外壁，然后用称为填充的稀疏图案填满内部。
上升一层并重复。 打印平台下降（或打印头上升）一个层高，通常 0.1–0.3 mm。下一层熔合到下面仍然温热的一层上，如此重复几百次。
取下并清理。 冷却后，把零件从平台上取下。支撑（打印在悬垂部分下面的临时脚手架）可以掰掉，表面可以打磨或喷漆。
关键数据
- 材料
- 热塑性塑料（受热会软化的塑料）：PLA、PETG、ABS、ASA、柔性 TPU、尼龙、聚碳酸酯、填充纤维的牌号；工业机器上还有 PEEK 和 ULTEM
- 典型零件
- 样品、外壳、支架、夹具和治具、备件、展示模型
- 零件尺寸
- 桌面打印机通常每边最大约 25 cm；工业机器可达约 1 m
- 精度
- 约 ±0.2–0.5 mm（零点几毫米）；工业机器更好
- 表面质量
- 可见层纹，表面有棱纹且哑光；只有经打磨、填补或涂层后才光滑
- 适合的批量
- 1 到几百件；多台打印机组成的打印农场数量更高
- 模具与设备成本
- 无需模具；桌面打印机几百到几千美元，工业系统几万到几十万美元
- 速度
- 慢：小夹子不到一小时，大零件要一天或更久
优点与局限
优点
- 从文件做出塑料零件最便宜、最容易上手的方法
- 没有模具，所以修改设计不花钱
- 能用真正的工程塑料，包括坚韧、耐热和柔性的
- 稀疏填充使零件轻巧、省材料
局限
- 有可见的层纹，表面粗糙
- 层与层之间比沿层方向弱（各向异性，即强度取决于方向）
- 悬垂部分需要支撑，会留下痕迹
- 慢，而且每件的成本几乎不随数量下降
应用领域
- 产品设计外壳、卡扣和旋钮的概念模型与可用样品
- 制造装配线上的夹具、治具、量规和定制抓手
- 航空航天与汽车样品、工装，以及阻燃塑料的小批量内饰件
- 医疗健康用于手术规划的解剖模型、定制矫形件
- 教育与爱好课堂项目、角色扮演道具、家用备件
如何识别
- 每个侧壁上都有细密的水平棱纹，像一叠细线（层纹）。
- 在缓坡或曲面的顶面上有“阶梯”状的外观。
- 每一层开始和结束的位置有一个小接缝或凸起，常常上下对齐。
- 悬垂部分下方，支撑被掰掉后留下的粗糙斑块或残桩，以及一个坐在打印平台上的非常平的底面。
对比
观看
3Dnatives · 面向初学者讲解 FDM 的原理
Protolabs · FDM 什么时候适合做样品，附设计技巧
Protolabs · 一个零件逐层生长，快进播放
Strange Parts · 一个巨大的打印农场正在生产零件
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- 维基百科：熔丝制造 — 挤出头示意图，打印机和打印件的照片
- 维基共享资源图片搜索
记住
- FDM 熔化塑料丝，一条料条接一条料条、一层接一层地画出零件。
- 它是从文件到真实塑料零件最便宜的途径，但速度慢，而且会显出层纹。
- 零件在层与层之间最弱，所以摆放打印方向时，要让受力沿着层的方向。
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