3D打印熔融沉积材料

　　FDM材料可以是丝状热塑性材料，常用的有蜡、塑料、尼龙丝等。首先，FDM的材料要有良好的成丝性;其次，由于FDM在打印过程中丝质材料要经受“固态-液态-固态”的转变 ，故要求FDM在材料转变过程中有良好的化学稳定性，并且要有较小的收缩性。对于气压式FDM设备，材料可以不要求是丝状，可以是多种成分的复合材料。

　　FDM系统技术成本和价格低，并且体积小，而且无污染，直接能够做出ABS制件，但生产效率较低，打印精度不高，以致打印物品的最终形状受到限制。FDM的制作工艺特点，可以制作复合材料的快速成型物品，比如塑料粉末和磁性材料成型特殊形状的磁性体，可以实现各层异性，各向异性，这是模具成型所不能实现的。

　　3D打印机图纸及打印过程

　　用CAD制作3D打印图纸步骤

　　先用CAD制图软件画好需要打印的3D图，然后输出为.stl格式的文件，因为3D打印机通用的是输入.stl文件来逐层堆积打印模型。

俯视图：

正视图：

侧视图：

后视图：

　　3D打印机的使用

　　打印质量和打印参数设置关系非常密切，首先要设置打印每层的厚度、打印速度、填充率、以及空走速度等等，这个需要使用者自己去摸索自己机器的最佳值。打印速度的设置：很多人说3D打印机打印度慢，你要打印速度过快的话，打印精度就会变差。一句话你要根据模型设定速度，记住打印速度和打印质量一般成反比。模型摆放：模型位置摆放非常重要，特别是悬臂结构比较复杂的模型，模型摆放的位置和其需要的支撑紧密相关。温度设置：虽然大部分PLA和ABS的温度是在一个固定的值(范围)，但不同颜色的材料需要加热的温度是有一定差异的，比如西锐三维的PLA红丝的你设210℃，但其黑的的要设置220℃。然后通过USB或者SD卡输入你想打印的图纸，点击打印，打印机就开始进行打印。

　　机器的维护：其实3D打印机维护真的很简单，只要你不把3D打印机的几个机械轴的丝杆和相应的皮带弄坏就可以了。就拿西锐三维的Smart 225产品来说，主要部件包括一块主板、丝杆、两个打印头、皮带，3D打印机的主板、丝杆、喷头一般不会坏，容易出问题的就是喷头d堵塞。

　　3D打印机的打印过程

　　3D打印机工作步骤是这样的：先通过计算机建模软件进行建模，如果你有现成的模型也可以，比如动物模型、人物、骨骼、或者微缩建筑等等。然后通过SD卡或者U盘把它拷贝到3D打印机中，在进行简单的打印设置后，打印机就开始工作，打印物品。3D打印机的工作原理和传统打印机基本一样，都是由控制组件(电脑)、机械组件、打印头、耗材和介质等架构组成的。3D打印与激光成型技术一样，采用了分层加工、逐层成型来完成3D实体物品的打印。具体每一层的打印过程分为两步，首先在需要打印的区域喷洒一层特殊胶水，胶水液滴本身很小，且不易扩散，然后是喷洒一层均匀的粉末，粉末遇到胶水会迅速固化并且粘合，而没有喷洒胶水的区域仍保持松散状态。就这样一层胶水一层粉末的循环，电脑中的三维模型就会打印成型，打印完毕后只要扫除松散的粉末，一个3D打印产品就生产出来了。

　　三维打印的设计过程是：首先通过计算机的建模软件建好模型，再将构建的三维模型"分区"成逐层的截面，即切片，进而指导打印机逐层打印。打印机通过读取文件中的横截面信息，用准备好的材料将这些截面逐层地打印出来，再将各层截面以多样的方式粘合起来从而制造出一个实体，3D打印技术的特点在于它几乎可以造出任何形状的物品。打印机打出的截面的厚度以及平面方向即X-Y方向的分辨率是以dpi(像素每英寸)或者以微米来计算的。一般的厚度为100微米，即0.1毫米，也有部分打印机，如Objet Connex 系列、还有三维 Systems' ProJet 系列可以打印出16微米薄的一层。传统方法来制造一个模型通常需要几个小时到几天，甚至更长，时间周期根据模型的尺寸以及复杂程度而定。而用3D打印的技术则可以将时间缩短为数个小时，而且它是由打印机的性能以及复杂程度和模型的尺寸而定的。

　　3D打印机的优点及面临的问题

　　3D打印机的优点

　　3D打印技术主要有以下优点：

　　1.快速。3D打印技术，能使产品设计和模具生产同步进行，从而提高企业研发效率，缩短产品设计周期，以及产品的生产周期，只需要几个小时到几十个小时就可以完成一套或几套原型样件的制造，可以大大提高产品研发的效率，产品研发周期可缩短60%以上。

　　2.制造复杂物品不增就传统制造加成本。而言，物体形状越复杂，制造成本越高。对3D打印机而言，制造形状复杂的物品成本不增加，制造一个华丽的形状复杂的物品并不比打印一个简单的方块消耗更多的时间、技能或成本。制造复杂物品而不增加成本将打破传统的定价模式，并改变我们计算制造成本的方式。

　　3.产品多样化不增加成本。一台3D打印机可以打印许多不同类型的产品，它可以像一个木匠一样每次都做出不同形状的物品。传统的制造设备功能较少，做出的形状种类有限，而且一台机械上做出的种类更少。一台3D打印机只需要不同的数字设计蓝图和一批新的原材料就可以满足使用者的需要，打印不同形状的物品。

　　4.无须组装。3D打印能使部件一体化成型。传统的大规模生产建立在组装线的基础上，在现代工厂，机器生产出相同的零部件，然后由机器人或工 人(甚至跨洲)组装。产品组成部件越多，组装耗费的时间和成本就越多。3D打印机通过分层制造可以同时打印一扇门及上面的配套铰链，不需要组装。省略组装 就缩短了供应链，节省在劳动力和运输方面的花费。供应链越短，污染也越少。

　　5.材料种类繁多。截止目前为止，各种3D打印机上所使用的材料种类有很多尼龙、树脂、石蜡纸、塑料以及金属或陶瓷的粉末，能满足绝大多数产品对材料的性能需求，打印用户需要的产品。

　　6. 减少废弃副产品。与传统的金属制造技术相比，3D打印机制造金属时产生较少的副产品。传统金属加工的浪费量惊人，90%的金属原材料被丢弃在工厂车间里。3D打印制造金属时浪费量减少。随着打印材料的进步，“净成形”制造可能成为更环保的加工方式。

　　7. 占空比小、便携制造。以单位生产空间为例，与传统制造机器相比，3D打印机的占空间更小，制造能力更强。例如，注塑机只能制造比自身小很多的物品，与此相反，3D打印机 可以制造和其打印台一样大的物品。3D打印机调试好后，打印设备可以自由移动，并且3D打印机可以制造比它自身还要大的物品。较高的单位空间生产能力，使得3D打印机适合家用或办公使用，因为它们所需的物理空间小。

　　8. 3D打印在骨骼修复，假肢制造方面具有不可匹敌的优势，因为其制造的造型可以随打印者的需求设计，那么就可以以病人独特的骨骼结构为样版铸造出最契合的假肢或人造骨骼。而在以前，骨科医生拿到的大多是一个模板量产的人造骨骼，在进行骨骼结合时，只有重新打磨修正人造骨骼，或者打磨病人的骨骼，3D打印制造的骨骼将打破这个窘境。

　　3D打印技术面临的问题

　　1.成本上：3D打印的投资比较大，而投资的回报周期比较长，回报效率低，这对投资企业来说是很严重的大问题。

　　2.精度：这是一个老生常谈的问题。3D打印现在的精度并不适合制造大部分的高端工业品。不能独立制造高端工业品，直接导致3D打印的工业附加值较低。

　　3.材料的种类和性能：虽然现在3D打印机已经有几百种耗材，但是高温塑料和一般常用金属依然不能被打印。比如金属由于温度的原因，很容易出现打印后质变的问题，就如材料invar，这个材料在航空发动机的制造中是相当重要的材料，但是就不能被打印。

　　4.市场认可：这是一个很大的大问题，现在大部分消费者3D打印的认识不足，3D打印的市场认可度不高，为了发展，就必须要有市场，没有市场的需要，就没有消费者去消费，没有利润的东西，还有哪个企业会继续投资呢?

　　5.盗版问题：现在网络的开放程度让靠智慧吃饭的人再次担忧，经过日夜苦思冥想的方案，一经散播，盗版会蜂拥而至，现在3D打印来了，在新的环境下，发明者们将再次面临版权的问题。

　　6. 产业发展需要加强必要的监管。如利用3D打印，犯罪分子能够下载枪支设计软件，私下制作枪支，而且枪支很容易隐藏，可以躲过金属探测器。又如，3D打印的汽车方向盘如果在交通事故中失效，将很难确定事故中的责任方，失效可能是由于设计不足、制造不当、材料甚至是安装所引起的。此外，如果将3D打印技术用于打印婴儿模型等，还将涉及到社会道德和伦理问题。

　　7. 税务问题：过去税务局海关对交易征税都是基于商品的价值。如果以后我们所需物品的制造都是通过采购3D打印机和利用3D打印机来打印，自己设计文件或者从网上下载，并且将其打印出来，那么传统的征税模式将很难继续下去，就必须得新的税收方式。