科技名词

熔丝沉积成形

fused deposition modeling，FDM

定义：塑料或者蜡等丝材从喷头中挤出，喷头会把丝材加热至熔解温度，从而确保从喷头流出后立刻凝固的工艺过程。当喷头沿着控制的轨迹移动时，被挤出熔化的丝材形成了截面。通过累加截面最终成形出零件。

学科：机械工程_机械制造工艺与设备_近净成形与快速制造

相关词：熔丝连接 三维打印 沉积

【延伸阅读】

熔丝沉积成形又称熔融沉积成形，是一种将丝状的热塑性材料（塑料、蜡、尼龙等）加热熔化后挤出成形的技术。它是典型的三维打印（3D打印）技术，广泛应用在面向个人的桌面级3D打印机中。

熔丝沉积成形的工艺过程，是将丝状的热塑性材料在喷头中加热到略高于熔点的温度，喷头根据计算机系统的控制，沿着零件截面和填充轨迹运动，同时将熔融状态的材料挤出到工作台上，待其冷却凝固并与周围的材料黏结，随后工作台下移（或喷头上移）一层的高度，再重复上述过程，直至完成整个零件的制造。

由于工艺过程的限制，在制备上大下小的零件时，通常需要设计支撑结构。支撑结构在后处理时要能轻松地与零件主体结构分离，因此对材料的要求也不同。主体结构所用的成形材料要求熔点低、收缩率小，如ABS、PLA等热塑性塑料。而支撑材料则青睐以聚乙烯醇为代表的水溶性材料，分离过程无需机械式地去除，可以很好地保护零件，尤其适用于空心结构的打印。

熔丝沉积成形具有以下优点：1.工艺简单，设备费用低，适用于普通的个人消费者；2.可选用的材料种类多，色彩多样且成本低廉；3.石蜡材料的零件可快速应用于后续的失蜡铸造过程。

熔丝沉积成形也存在一些不足：1.精度低，零件表面有明显的条纹；2.需要设计和打印支撑结构；3.截面间的黏接力有限，零件结构强度低。

熔丝沉积成形技术最早是由美国斯科特·克伦普博士于1988年提出的，随后他申请了专利并创办了Stratasys公司，并于1992年推出了世界上第一台基于熔丝沉积成形技术的工业级3D打印机。如今的Stratasys公司已经是全球最大的3D打印企业之一，占据着全球工业级3D打印机第一的市场份额。