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基于FDM的3D打印分层处理技术研究
摘要
随着3D打印技术的快速发展，人们对其在制造、医药、艺术等众多领域的应用越来越广泛。而3D打印分层处理技术在整个3D打印过程中具有至关重要的作用。本文首先介绍了FDM3D打印技术的基本原理，然后详细阐述了3D打印分层处理技术的基本流程，并结合案例分析了不同分层处理技术的优缺点以及不同参数对打印效果的影响。最后，本文从实际应用角度讨论了FDM3D打印分层处理技术的未来发展趋势。
关键词：3D打印；FDM；分层处理技术；打印参数；应用前景
Abstract
Withtherapiddevelopmentof3Dprintingtechnology,itsapplicationsinmanufacturing,medicine,artandmanyotherfieldsarebecomingmoreandmoreextensive.The3Dprintinglayeringprocessingtechnologyplaysacrucialroleintheentire3Dprintingprocess.ThispaperfirstlyintroducesthebasicprincipleoftheFDM3Dprintingtechnology,andthenelaboratesthebasicprocessof3Dprintinglayeringprocessingtechnologyindetail.Throughcaseanalysis,theadvantagesanddisadvantagesofdifferentlayeringprocessingtechnologiesandtheinfluenceofdifferentparametersonprintingeffectsarediscussed.Finally,thispaperdiscussesthefuturedevelopmenttrendofFDM3Dprintinglayeringprocessingtechnologyfromtheperspectiveofpracticalapplications.
Keywords:3Dprinting;FDM;layeringprocessingtechnology;printingparameters;applicationprospects
一、引言
3D打印技术是一种快速建模技术，通过切片、穿插、激光烧结等技术实现进行快速制造。FDM是一种常见的3D打印技术，是目前3D打印技术中应用较广泛的一种。FDM技术主要通过熔丝沉积原理，使用预先熔化的塑料或复合材料，将其通过成型头均匀输出，根据不同的加工路径和成型顺序进行打印，最后逐层堆叠完成整个打印过程。而FDM打印过程中，分层处理技术是非常重要的一环，它直接影响打印的质量和效率。
本文主要介绍FDM3D打印技术分层处理技术的关键作用、工作流程、常见技术和应用前景，以此探讨FDM3D打印分层处理技术所面临的问题和发展方向。
二、FDM3D打印技术基本原理
FDM3D打印技术是快速成型（RP）技术中最为常见的一种，采用预先熔化的塑料材料，通过成型头均匀输出，根据不同的加工路径和成型顺序进行打印，最后逐层堆叠完成整个打印过程。
FDM技术的打印系统主要有五个部分：成型头、传送装置、运动平台、控制系统和材料库。
成型头是整个系统的核心部分，其作用是将塑料材料加热至熔化点，经过压力推送，通过喷头均匀输出。成型头可以通过控制系统调节输出，从而达到不同的打印精度和成型效果。
传送装置的主要作用是向成型头输送预先熔化的塑料材料，在FDM打印过程中，材料需要根据不同打印要求进行预配，以达到不同的打印效果。
运动平台是指打印过程中用来支撑打印对象的平台。通过平台的升降、旋转等运动实现物体的三维打印。
控制系统是FDM3D打印系统的灵魂，通过软件控制系统，可以向打印机发送指令、管理和控制3D打印过程。控制系统一般涉及到处理器、驱动器、机械传动装置、传感器等硬件和控制软件和交互式终端。
材料库是存储和管理打印素材的地方，通常用于存放打印对象的原材料和预先热化、混料、切割等处理过的打印材料。
三、FDM3D打印分层处理技术基本流程
FDM3D打印分层处理技术是一种将物体模型分解成第一层、第二层、第三层等逐层打印的制造技术。这一过程中，打印机将打印对象分成一层一层的厚度，一一进行打印，最后粘合成一个整体。FDM3D打印分层处理技术主要包括以下基本流程：
1.物体建模：采用计算机辅助设计（CAD）软件进行建模，将物体分解成一系列的图层，并调整好其尺寸、形状以及其他特殊需求。
2.文件导出：将建模后的文件导出为STL格式。STL格式是3D打印中最通用的文件格