3D打印技(ji)術原(yuan)理——熔(rong)融(rong)擠(ji)壓式(shi)FDM_上海荷(he)效壹供

3D打(da)印技(ji)術原(yuan)理——熔(rong)融(rong)擠(ji)壓式(shi)FDM

熔(rong)融(rong)擠(ji)壓式(shi)FDM

01 FDM技(ji)術原(yuan)理

3D打(da)印機(ji)是(shi)近(jin)年(nian)來(lai)出(chu)現的(de)新(xin)名詞(ci)，3D打(da)印的(de)核(he)心(xin)思想來源(yuan)於(yu)快速(su)成(cheng)型制造(zao)技(ji)術。快速(su)成(cheng)型的(de)制造(zao)方式(shi)是(shi)采(cai)用(yong)離(li)散堆(dui)積(ji)的(de)疊(die)加(jia)式(shi)成(cheng)型，也(ye)可稱(cheng)為(wei)“增材(cai)制造(zao)”。目(mu)前(qian)上(shang)3D打(da)印機(ji)主(zhu)要(yao)采用(yong)的(de)成(cheng)型原(yuan)理(li)有熔(rong)融(rong)沈積成(cheng)型（Fused Deposition Manufacturing，FDM）、選(xuan)擇(ze)性激光燒結(jie)（Selective Laser Sintering，SLS）、光固化(hua)成(cheng)型（Stereolithography Apparatus，SLA）、激光切割(ge)疊(die)層制造(zao)法（Laminated Object Manufacturing，LOM）等。

而熔(rong)融(rong)沈積成(cheng)型（Fused Deposition Modeling 簡(jian)稱FDM），又(you)被稱為(wei)熔(rong)絲(si)沈積(ji)法或絲(si)狀(zhuang)材(cai)料選(xuan)擇(ze)性熔(rong)覆(fu)。它是(shi)將絲(si)狀(zhuang)的(de)熱熔(rong)性(xing)材料(liao)加(jia)熱(re)融(rong)化，同時三(san)維(wei)噴頭在計算機(ji)的控制下(xia)，根(gen)據(ju)截(jie)面(mian)輪(lun)廓信息(xi)，將材(cai)料(liao)選(xuan)擇(ze)性地塗(tu)敷(fu)在工(gong)作(zuo)臺(tai)上(shang)，快速(su)冷卻(que)後形成(cheng)壹層(ceng)截(jie)面。然(ran)後(hou)重(zhong)復(fu)以上過(guo)程(cheng)，繼續熔(rong)噴(pen)沈積(ji)，直至形(xing)成(cheng)整個實(shi)體(ti)造(zao)型(xing)。

02 工(gong)藝(yi)過(guo)程(cheng)

熔(rong)融(rong)沈積成(cheng)型又(you)稱為(wei)熔(rong)絲(si)制造(zao)，它(ta)是(shi)將絲(si)狀(zhuang)的(de)熱熔(rong)性(xing)材料(liao)通(tong)過(guo)可控加(jia)熱(re)裝(zhuang)置(zhi)加(jia)熱(re)到壹定溫(wen)度，再(zai)通(tong)過(guo)壹(yi)個微型噴嘴結(jie)構噴(pen)出(chu)來(lai)。噴嘴相(xiang)對於(yu)平臺(tai)進(jin)行X/Y方向(xiang)的(de)程控運動(dong)按照(zhao)模(mo)型(xing)的(de)斷(duan)層切面(mian)圖(tu)形進(jin)行填充直至完(wan)成(cheng)壹個層(ceng)面的圖形繪制，然(ran)後(hou)成(cheng)型平臺(tai)下(xia)降(jiang)壹(yi)個增量(liang)單位（通常(chang)為(wei)0.1～0.3mm）再(zai)繼續繪制下(xia)壹個斷(duan)層切面(mian)圖(tu)形，壹(yi)層壹層熔(rong)接(jie)在壹起(qi)，直至完(wan)成(cheng)整個實(shi)體(ti)模(mo)型。

打印運(yun)行原理：X軸步(bu)進電(dian)機(ji)通(tong)過(guo)同步(bu)帶帶(dai)動(dong)“X動(dong)力(li)-Y滑(hua)行軸”旋轉運(yun)動(dong)，“X動(dong)力(li)-Y滑(hua)行軸”通過(guo)同步(bu)帶帶(dai)動(dong)“X隨(sui)動(dong)-Y滑(hua)行軸”旋轉運(yun)動(dong)，滑(hua)塊與(yu)兩(liang)側同步(bu)帶固定。這樣(yang)，滑(hua)塊就(jiu)可以做直線運動。Y滑(hua)行軸通過(guo)兩(liang)側滑(hua)塊固定，與(yu)滑(hua)塊同步(bu)運動(dong)。這樣(yang)十(shi)字軸(zhou)中(zhong)心(xin)滑(hua)塊就(jiu)可以沿著(zhe)“X滑(hua)行軸”做直線運動。形成(cheng)X方向(xiang)運(yun)動。

同理，Y軸(zhou)步(bu)進電(dian)機(ji)通(tong)過(guo)同步(bu)帶帶(dai)動(dong)“Y動(dong)力(li)-X滑(hua)行軸”旋轉運(yun)動(dong)，“Y動(dong)力(li)-X滑(hua)行軸”通過(guo)同步(bu)帶帶(dai)動(dong)“Y隨(sui)動(dong)-X滑(hua)行軸”旋轉運(yun)動(dong)，滑(hua)塊與(yu)兩(liang)側同步(bu)帶固定。這樣(yang)，滑(hua)塊就(jiu)可以做直線運動。X滑(hua)行軸通過(guo)兩(liang)側滑(hua)塊固定，與(yu)滑(hua)塊同步(bu)運動(dong)。這樣(yang)“X滑(hua)行軸”帶動十(shi)字軸(zhou)中(zhong)心(xin)滑(hua)塊就(jiu)可以沿著(zhe)“Y滑(hua)行軸”做直線運動。形成(cheng)Y方向(xiang)運(yun)動。

精(jing)度穩(wen)定性(xing)控制原理(li)：在Y動力(li)-X滑(hua)行軸和Y隨(sui)動(dong)-X滑(hua)行軸上分(fen)別套上(shang)壹(yi)根(gen)銅(tong)套，此(ci)銅(tong)套與(yu)該(gai)軸滑(hua)動配(pei)合(he)，再(zai)將Y滑(hua)行軸壓在該(gai)兩(liang)銅(tong)套上(shang)，這樣(yang)Y動力(li)-X滑(hua)行軸和Y隨(sui)動(dong)-X滑(hua)行軸與Y滑(hua)行軸之(zhi)間(jian)的軸(zhou)心平行度得(de)到(dao)保證(zheng)，另壹端(duan)的(de)X動(dong)力(li)-Y滑(hua)行軸和X隨(sui)動(dong)-Y軸與X滑(hua)行軸也是(shi)如(ru)此(ci)安裝(zhuang)。雙(shuang)“十(shi)”字軸(zhou)與(yu)“口(kou)”字軸(zhou)的(de)連(lian)接(jie)方式(shi)采用(yong)光軸相切接(jie)觸(chu)的方式(shi)，這樣(yang)可以保證(zheng)軸間(jian)距的(de)壹致(zhi)性，從而使(shi)XY運(yun)動系統(tong)的平面度(du)得(de)以很(hen)好(hao)保證(zheng)。

03  技(ji)術特(te)點

主(zhu)要(yao)使(shi)用(yong)材(cai)料：PLA、ABS。該(gai)技(ji)術主(zhu)要(yao)應用(yong)在塑料(liao)制外觀(guan)快速(su)驗證(zheng)、創(chuang)新結(jie)構設計驗證(zheng)、塑料制零(ling)配(pei)件功(gong)能性驗證(zheng)方面，並(bing)在電子(zi)產(chan)品行業(ye)、模具(ju)行業(ye)、機械裝(zhuang)備零(ling)配(pei)件行業(ye)等領域產(chan)生(sheng)較多的解決(jue)方案。高精(jing)度的(de)熔(rong)融(rong)沈積成(cheng)型桌(zhuo)面(mian)3D打印機(ji)，壹(yi)定要(yao)*摒棄(qi)開(kai)源(yuan)的(de)技(ji)術，真(zhen)正做到(dao)3D打印機(ji)的(de)簡(jian)易化(hua)操作(zuo)，達到(dao)即(ji)插電(dian)即(ji)打(da)印的(de)水平。該(gai)高精(jing)度3D打(da)印機(ji)屬於(yu)桌(zhuo)面(mian)級3D打印機(ji)的(de)產(chan)品，更加(jia)的(de)益(yi)於(yu)對產(chan)品尺(chi)寸(cun)，產(chan)品外(wai)觀有高要(yao)求(qiu)的(de)客戶(hu)群(qun)體(ti)，為(wei)行業(ye)客戶(hu)提供(gong)廉(lian)價快速(su)的(de)塑料制模型(xing)及(ji)快速(su)的(de)小批量(liang)打樣及外(wai)觀結(jie)構驗證(zheng)提供(gong)了(le)很(hen)好(hao)的(de)解決(jue)方案，是(shi)目(mu)前3D打印服(fu)務(wu)中gaoxiao的(de)快速(su)成(cheng)型解決(jue)方案。

該(gai)類(lei)設備可用(yong)於(yu)：產(chan)品結(jie)構驗證(zheng)、產(chan)品外(wai)觀驗證(zheng)、塑料制品功(gong)能性驗證(zheng)、電子產(chan)品外(wai)殼小樣、模具(ju)制品結(jie)構驗證(zheng)、個性(xing)化玩具(ju)制造(zao)、個性(xing)化教(jiao)學(xue)具(ju)制造(zao)、個性(xing)化產(chan)品定制。

04  典(dian)型設備

PanowinF3CL在業(ye)內(nei)乃(nai)至shouci采(cai)用(yong)了(le)全閉(bi)環控制技(ji)術；機(ji)器(qi)具(ju)有雙核(he)處(chu)理(li)器(qi)的(de)全(quan)閉(bi)環(huan)運動控制電路，能夠(gou)實時(shi)反饋(kui)處(chu)於(yu)運(yun)動(dong)控制zui末端(duan)的(de)打(da)印頭位(wei)置信息(xi)，通過(guo)gaoxiao智(zhi)能的平滑(hua)匹配(pei)技(ji)術和模(mo)糊控制算法，對打(da)印頭的(de)運動進(jin)行實時補償(chang)和修(xiu)正，從而(er)消除了(le)機械(xie)配合誤差、皮帶(dai)回(hui)隙(xi)等影(ying)響因素(su)，*解決(jue)開(kai)源3D打(da)印機(ji)打(da)印精(jing)度不(bu)高、表(biao)面(mian)粗(cu)糙等弊(bi)病(bing)。

全閉(bi)環技(ji)術zuida的(de)好處(chu)是(shi)，當(dang)打印頭由(you)於電機(ji)失(shi)步(bu)、機械(xie)卡(ka)頓(dun)或(huo)外力(li)幹擾(rao)等原因出(chu)現打(da)印錯(cuo)位時(shi)，F3CL*zhuanli“記(ji)憶(yi)性jingzhun回(hui)歸技(ji)術 SMART Retrieve TM”將使(shi)得(de)打(da)印頭快速(su)、準(zhun)確恢復(fu)到(dao)原先的(de)軌跡(ji)中(zhong)，從(cong)而(er)永(yong)遠避(bi)免(mian)模(mo)型錯(cuo)層，解決(jue)了(le)zui讓設計師(shi)和使(shi)用(yong)者(zhe)頭疼(teng)的(de)打(da)印模(mo)型(xing)在打印中(zhong)途(tu)報(bao)廢的問題(ti)，極(ji)大提高了(le)打印成(cheng)品率。擁(yong)有Panwoin F3CL, 您(nin)將優(you)享全閉(bi)環(huan)控制zhuanli技(ji)術帶(dai)來的(de)各項優(you)勢(shi)。有壹個需(xu)要打(da)印80小(xiao)時(shi)的模(mo)型必須(xu)毫無(wu)差(cha)錯(cuo)、按時(shi)完(wan)成(cheng)，該(gai)怎麽辦？這是(shi)很(hen)多用(yong)戶(hu)頭疼(teng)的(de)問題(ti)；也(ye)是(shi)很(hen)多廠(chang)家回(hui)避(bi)的(de)問題(ti)。

試(shi)著體(ti)會壹(yi)下(xia)，已(yi)經(jing)打(da)印了(le)28小時(shi)，卻(que)發(fa)現因具(ju)有先天(tian)缺陷(xian)各方面待(dai)完(wan)善(shan)而工(gong)作(zuo)不(bu)穩(wen)定的(de)這臺(tai)開(kai)環控制開源(yuan)3D打(da)印機(ji)發(fa)生(sheng)了(le)打印異(yi)常(chang)中(zhong)斷(duan)、打印步(bu)驟紊(wen)亂、亦(yi)或(huo)是(shi)打(da)印失(shi)步(bu)錯(cuo)位，從(cong)而(er)導(dao)致模型(xing)報(bao)廢、任務(wu)zui終(zhong)失(shi)敗(bai)時的抓狂心情(qing)吧。沒(mei)錯(cuo)，此時(shi)您(nin)所需(xu)要的(de)經(jing)過(guo)2年(nian)刻苦(ku)鉆研(yan)，zui終(zhong)研(yan)發(fa)成(cheng)功的(de)就(jiu)是(shi)Panowin F3CL，shoukuan具(ju)備真(zhen)正全閉(bi)環運(yun)動(dong)控制技(ji)術的(de)3D打印機(ji)，協(xie)助您(nin)完(wan)成(cheng)這項重要任(ren)務。

產(chan)品特(te)色(se)：

① 的(de)智(zhi)能控制配合(he)精(jing)密的(de)機(ji)械(xie)設計造(zao)就(jiu)微米(mi)級成(cheng)型尺(chi)寸(cun)精(jing)度；

zui小(xiao)成(cheng)型層(ceng)厚(hou)：50微米(mi)；

實(shi)際(ji)打(da)印成(cheng)型精(jing)度：＜100微米(mi)；

定位(wei)精(jing)度：XY軸(zhou):10微米(mi)/Z軸(zhou):1.25微米(mi)；

磐(pan)紋科技(ji)高精(jing)度桌(zhuo)面3D打(da)印機(ji)將實(shi)現曲(qu)面(mian)模型(xing)與裝(zhuang)配(pei)模(mo)型。解決(jue)市(shi)場上廉(lian)價3D打印機(ji)無(wu)法實現復(fu)雜(za)曲面(mian)結(jie)構以及需(xu)要組(zu)裝(zhuang)模(mo)型(xing)部件的(de)普遍(bian)問題(ti)。

② 智(zhi)能3D打印機(ji)24小(xiao)時無(wu)人(ren)看(kan)管穩(wen)定運(yun)行，省心省力(li)；

提供(gong)無(wu)人(ren)看(kan)管時(shi)間(jian)發(fa)生(sheng)意(yi)外(wai)情(qing)況的(de)智能保護功能；

提供(gong)無(wu)人(ren)看(kan)管時(shi)間(jian)耗(hao)材(cai)意(yi)外(wai)情(qing)況的(de)智能保護功能；

提供(gong)無(wu)人(ren)看(kan)管時(shi)間(jian)打印模(mo)型(xing)意(yi)外(wai)情(qing)況的(de)智能保護功能；

解決(jue)市(shi)場上廉(lian)價3D打印機(ji)普遍(bian)存在的以下(xia)問題(ti)：

1. 設備運(yun)行不穩定

2. 無(wu)法長時(shi)間(jian)持(chi)續穩(wen)定運(yun)行

3. 打印模(mo)型(xing)成(cheng)品率不(bu)高

4. 時(shi)常(chang)出(chu)現意(yi)外(wai)情(qing)況導(dao)致部件損(sun)壞(huai)

③ 機(ji)械(xie)運動(dong)控制實際(ji)成(cheng)型效果(guo)，支(zhi)持(chi)多樣化(hua)耗(hao)材(cai)打(da)印；

可調(tiao)節(jie)溫(wen)度(du)加(jia)熱(re)平臺(tai)：提供(gong)多品種(zhong)耗(hao)材(cai)的(de)打(da)印環(huan)境；

智能運動控制系統(tong)：確保實(shi)際(ji)打(da)印精(jing)度；

智(zhi)能控制：自動(dong)送(song)退(tui)絲，耗(hao)材(cai)自(zi)動(dong)檢測；

壹(yi)體(ti)化(hua)噴頭：拆卸清理(li)方便、不(bu)易堵(du)頭、出(chu)絲瞬間(jian)凝固，斜角面(mian)打(da)印無(wu)需(xu)支撐；

解決(jue)市(shi)面(mian)上(shang)廉價3D打印機(ji)鏤(lou)空(kong)模型、模型斜面部(bu)分(fen)支撐難(nan)去(qu)除(chu)、設備常(chang)出(chu)現堵(du)頭情(qing)況導(dao)致設備損(sun)壞(huai)、打(da)印表(biao)面(mian)更光滑(hua)、效果(guo)更好。

④ F3CL*zhuanli“記憶(yi)性jingzhun回(hui)歸技(ji)術”將使(shi)得(de)打(da)印頭快速(su)、準(zhun)確恢復(fu)到(dao)原先的(de)軌跡(ji)中(zhong)，從(cong)而(er)永(yong)遠避(bi)免(mian)模(mo)型錯(cuo)層，解決(jue)了(le)zui讓師(shi)生(sheng)們(men)頭痛的打(da)印過(guo)程(cheng)中途(tu)報(bao)廢的問題(ti)，極(ji)大的(de)提高了(le)打印成(cheng)品率。為(wei)培(pei)養(yang)學(xue)生(sheng)們(men)的(de)創(chuang)新素(su)養(yang)，創(chuang)造(zao)自(zi)信心(xin)以及內(nei)在驅(qu)動(dong)力(li)，起到(dao)了(le)重要(yao)的促進效果(guo)。幫(bang)助教(jiao)師(shi)們(men)有效的(de)組(zu)織(zhi)起(qi)創(chuang)意(yi)創(chuang)作活動(dong)，不再(zai)被設備的(de)不(bu)穩定而(er)限(xian)制。