在打印機(jī)工作前，先要設(shè)定三維模型各層的間距、路徑的寬度等數(shù)據(jù)信息，然后由切片引擎對三維模型進(jìn)行切片并生成打印移動(dòng)路徑。在計(jì)算機(jī)控制下，打印噴頭根據(jù)水平分層數(shù)據(jù)作X軸和Y軸的平面運(yùn)動(dòng)，Z軸方向的垂直移動(dòng)則由打印平臺(tái)的升降來完成。FDM早由美國Stratasys公司的創(chuàng)始人ScottCrump發(fā)明，2009年FDM技術(shù)關(guān)鍵專利到期，很多人可以參與改進(jìn)這項(xiàng)技術(shù)，于是FDM不斷進(jìn)化，使得3D打印機(jī)變得更為便宜、輕便，3D打印機(jī)開始逐漸進(jìn)入普通人的生活。同時(shí)，絲材由送絲部件送至噴頭，經(jīng)過加熱、熔化，材料從噴頭擠出黏結(jié)到工作臺(tái)面上，迅速冷卻并凝固。這樣打印出的材料迅速與前一個(gè)層面熔結(jié)在一起，當(dāng)每一個(gè)層面完成后，工作臺(tái)便下降一個(gè)層面的高度，打印機(jī)再繼續(xù)進(jìn)行下一層的打印，一直重復(fù)這樣的步驟，直到完成整個(gè)物體的打印。

FDM的應(yīng)用

2功能性原型制作

利用FDM技術(shù)獲得的原型本身具有耐高溫、耐化學(xué)腐蝕等性能，在產(chǎn)品設(shè)計(jì)初期就能夠通過原型進(jìn)行各種性能測試，以改進(jìn)的產(chǎn)品設(shè)計(jì)參數(shù)。

制造加工

由于FDM技術(shù)可以采用高l性能的生產(chǎn)級(jí)別材料，可以用來制造標(biāo)準(zhǔn)工具，并可進(jìn)行小批量生產(chǎn)，通過小批量生產(chǎn)可以使用與產(chǎn)品相同的流程和材料來制作原型。

SLS原理

選擇性激光燒結(jié)（Selective Laser Sintering, SLS）技術(shù)由美國德克薩斯大學(xué)奧斯汀分校的C.R. Dechard發(fā)明，主要是利用粉末材料在激光照射下高溫?zé)Y(jié)的基本原理，通過計(jì)算機(jī)控制光源定位裝置實(shí)現(xiàn)精l確定位，然后逐層燒結(jié)堆積成型。無論多么奇特的形狀、多么天馬行空的想法和設(shè)計(jì)都能使用3D打印出來，這是傳統(tǒng)工藝無法做到的。

激光燒結(jié)技術(shù)是成型原理巨復(fù)雜，條件巨高，設(shè)備及材料成本巨高的3D打印技術(shù)之一，但也是目前對3D打印技術(shù)發(fā)展影響很為深遠(yuǎn)的技術(shù)。需要注意的是，因?yàn)橐恍┕饷魳渲牧系酿ざ容^大，流動(dòng)性較差，使得在每層照射固化之后，液面都很難在短時(shí)間內(nèi)迅速流平。從理論上來說，任何加熱后能夠形成原子間黏結(jié)的粉末材料都可以被用來作為SLS的成型材料，目前，已可成熟運(yùn)用于SLS設(shè)備打印的材料主要有石蠟、尼龍、金屬、陶瓷粉末和它們的復(fù)合材料。