3D Modeler

國內(nèi)方面，對于FDM技術(shù)的研究早在包括清華大學(xué)、西安交大、華中科大等幾所高校進行，其中清華大學(xué)下屬的某企業(yè)于2000年推出了基于FDM技術(shù)的商用3D打印機，近年來也涌現(xiàn)出多家將3D打印機技術(shù)商業(yè)化的企業(yè)。

2009年FDM關(guān)鍵技術(shù)專利到期，各種基于FDM技術(shù)的3D打印公司開始大量出現(xiàn)，行業(yè)迎來快速發(fā)展期，相關(guān)設(shè)備的成本和售價也大幅降低。數(shù)據(jù)顯示，專利到期之后桌面級FDM打印機從超過一萬美元下降至幾百美元，銷售數(shù)量也從幾千臺上升至幾萬臺。

FDM，是目前應(yīng)用很廣泛也很深入民間的技術(shù)。該技術(shù)不涉及激光、高溫、高壓等危險環(huán)節(jié)，是成本較低的3D打印技術(shù)。

FDM工作原理

FDM的工作原理是，將絲狀的熱塑性材料通過噴頭加熱熔化，噴頭底部帶有微細噴嘴（直徑一般為0.2～0.6mm），在計算機控制下，噴頭根據(jù)3D模型的數(shù)據(jù)移動到指l定位置，將熔融狀態(tài)下的液體材料擠噴出來并終凝固。無論多么奇特的形狀、多么天馬行空的想法和設(shè)計都能使用3D打印出來，這是傳統(tǒng)工藝無法做到的。材料被噴出后沉積在前一層已固化的材料上，通過材料逐層堆積形成終的成品。

在打印機工作前，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行切片并生成打印移動路徑。在計算機控制下，打印噴頭根據(jù)水平分層數(shù)據(jù)作X軸和Y軸的平面運動，Z軸方向的垂直移動則由打印平臺的升降來完成。通過快速熔模制造、翻砂鑄造等輔助技術(shù)，SLA可以用于復(fù)雜零件（如葉輪）的小批量生產(chǎn)，并進行發(fā)動機等部件的試制和試驗。同時，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)到工作臺面上，迅速冷卻并凝固。這樣打印出的材料迅速與前一個層面熔結(jié)在一起，當(dāng)每一個層面完成后，工作臺便下降一個層面的高度，打印機再繼續(xù)進行下一層的打印，一直重復(fù)這樣的步驟，直到完成整個物體的打印。