热塑性材料熔融沉积成型(FDM) 是一种基于挤压形成的 3D 打印技术。 FDM 中使用的构建材料是热塑性聚合物，呈长丝形。在 FDM工艺 中，零件是通过在 CAD 模型定义的路径中选择性地逐层沉积熔化的材料来制造的。由于其精度高、成本低、材料选择范围广，FDM 是全球应用广泛的 3D 打印技术之一。
热塑性材料熔融沉积成型（FDM) 是如何工作的？
FDM 技术使用热塑性长丝线材形式的构建输入材料，根据定义的 CAD 模型将其液化并重新固化为所需的形状。
FDM 打印机由两个线轴组成：一个用于构建材料，另一个用于支撑材料。热塑性材料熔融沉积成型（FDM) 3D打印过程遵循以下主要步骤：
- 步骤 1 - 输入 CAD 数据后，已装载的固体构建材料线材借助液化器头中的热量液化。
- 步骤 2 - 通过喷嘴将熔融液态塑料挤出一层送入构建平台，该喷嘴按照 CAD 数据中定义的方向向各个方向移动，重复将液体/半固体层一层一层地添加。如果设计包含可能扭曲或弯曲的悬垂结构或结构，则使用支撑结构。根据选择，支撑材料可以与构建材料相同或任何其他材料。
- 步骤 3 - 如果使用了支撑结构，则在构建完成后将其移除。
FDM 3D 打印材料
在用于热塑性材料熔融沉积成型（FDM）的广泛的刚性塑料中，Xometry 提供：ABS、ABS ESD7、ABS M30、ASA、尼龙 PA12、尼龙 PA12 碳填充、碳纤维增强聚酰胺 12、PC-ABS 聚碳酸酯、PC-ISO 聚碳酸酯、类 PC 耐热半透明、PC 聚碳酸酯、PLA、PETG、PEEK、ULTEM 1010 和 ULTEM 9085。
ASA 是一种具有改进耐候性的非晶态热塑性塑料，由于其优异的机械性能而广泛用于原型制作。此外，它有多种颜色可供选择。
FDM 3D打印技术的优势
谈到 FDM 工艺，以下是使其成为流行的 3D 打印技术之一的重要因素：
成本效益
FDM 被认为是 3D 打印便宜的选择之一。当需求较少时，与 SLA 或 SLS 等更昂贵的同类产品相比，FDM 是理想的选择。此外，所需的构建材料更便宜且应用广泛，这使得原型制作、重新原型制作和设计改进的打印成本比其他技术更便宜。
此外，着色和表面光洁度成本也降低了。打印件直接从打印机打印出来时，就具有良好的表面光洁度，无需额外的后处理。
交付迅速
FDM 工艺的打印速度许多其他技术都要快。由于构建线材很容易获得，大批量打印也不存在时间问题。 Xometry 可在 3 个工作日内交付 FDM 3D打印零件。
可全彩打印
FDM 3D打印机有 40 多种颜色可供选择，并且可选颜色数量与日俱增。成品的颜色与所用线材的颜色完全相同。如果达不到所需的颜色，还可以采用染色或喷漆等后处理方法。
耗材少
由于 FDM 3D打印的原理是通过熔化线材并使其固化来进行打印，因此不会像 MJF 或 SLS 那样使用粉末并容易造成浪费。精心设计CAD模型，还有可能消除支撑结构。
材料种类繁多
FDM 可提供 10 多种不同品种的塑料线材。从低强度到高强度材料（PP、TPU、尼龙 PA、ABS、PETG、PLA、PC，以上按拉伸强度升序排列），FDM 拥有广泛的可打印材料列表。制造商根据需要自行决定使用什么。由于这些材料经常使用，因此很容易在市场上以较低的价格获得。
FDM 3D打印技术的劣势
除了其优点之外，FDM 还存在一些常见的缺点。
明显的层层叠加
FDM 3D打印零部件的表面质量不如 SLA 或 SLS 的树脂打印部件光滑。由于 FDM 3D打印的工作原理是逐层滴下熔融塑料，因此层阶非常明显。下图显示了由于阶梯效应而导致的表面粗糙情况。此外，层与层之间的黏附使 FDM 零件具有各向异性。需要进行后处理，使表面光滑，成本较高。
细节有小”出汗“现象
由于熔化成型的原理，与其他 3D 打印技术相比，FDM 具有细节小”出汗“的特点，并且尺寸精度和分辨率较低，因此不适合具有复杂细节的零件。对于小细节并不重要的原型制作来说，FDM 无疑是一个不错的选择。如果关注细节和尺寸精度，建议避免 FDM。
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