fdm 3d打印技术

1.1研究背景

随着科学技术的发展，3D打印技术逐渐流行开来，有人预测:3D打印酝酿制

造业革命的前夜[fll。甚至有些国家将3D打印技术作为第三次工业革命的重要标志之3D打印技术是一门新兴的高科技。它以计算机的三维图形为原型，通过3D切片软件进行离散分层并生成路径填充信息，利用激光、热熔喷嘴等方式将金属粉末、有机复合塑料等特殊材料按照路径填充信息进行填充，经过茹结叠加而生成物体。

3D打印制造与传统制造业通过模具等机械加工方式制造产品方法不同，它通过

降低维度的思想将三维实体变为若干个二维平面，然后通过逐层打印并层层叠加，

进而累积生成产品，这样就很大程度上降低了制作的难度。且这种制造方式不需要庞大的机床，直接通过3D图形制作软件制作出所需要的产品，无需考虑生产工艺问题和机械加工模具，减少了成本，缩短了生产周期，提高了效率。3D打印技术改变了传统的制造模式，这是制造业发展过程中的一个飞跃。在传统生产方式上，一个新品从设计到进行正常化生产的周期最快需要一两个月的时间，由于3D打印技术产品数字化、制造、分析高度一体化，新产品开发时间减少50%，并且大大缩短了制造时间，实现了产品快速响应制造。另外，3D打

印技术改变了人们对制造业的认

3D打印未来世界

3D打印离我们生活还有多远

“3D打印真的能打印枪支，真的可以打印出能吃的巧克力……”当一系列问题抛给3D打印领域的专家的时候，这也正说明，曾经神秘的3D打印技术，已经被大众所关注。

从国内第一家3D打印馆成立，汹涌而来的打印潮，和你和我的关系在哪里？近日，在此次京交会3D打印技术交流暨服务展示交易论坛上，业内专家均表示民用市场未来一定有爆发式的增长，甚至到2016年，将有一万家3D打印实体店，这意味着3D打印将像传统打印一样，成为生活的一部分。 3D打印和我们的关系

对普通民众来说，3D打印似乎是突然“从天而降”的“神一般的存在”。对于行业来说，这其实就是未来会有大增长的民用领域市场。

据悉，国外桌面型3D打印机已进入家庭、小学，国内主要是高校、设计师购买；在面向民用市场的个性化定制方面发展蓬勃，而在国内尚属于起步阶段。

国内首家3D打印体验馆开张后，3D照相最先被大家所熟知，通过彩色三维扫描仪获取人体全身或头像的三维数据，然后通过彩色3D打印机制作出立体的人物形象。也可定制真人玩偶，把自己的真实头像和其他的人物形象或游戏动漫形象重新组合成一个全新的形象。

这可以说只是个性化定制的一部分，家居生活用品、饰品、礼品，都可以实

武汉工业学院

毕业设计（论文）

设计（论文）题目：微型FDM型3D打印机的研制

姓 名 丁 万

学 号 100309909

院 系 机械工程学院

专 业 机械设计制造及其自动化

指导教师 张 可 维

2014 年 6 月

摘要

FDM快速成型技术，是3D打印技术的一种，它利用热塑性材料受到挤压成为半熔融状态的细丝，将熔融状态的细丝采用层层堆栈的方式，从3D CAD资料直接建构原型的技术。微型FDM型3D打印机是在FDM技术的理论基础上，研制成的一种桌面级的3D打印机，它为《特种加工》课程提供教学用具。本文在综合介绍FDM型3D打印机基本内容的基础上，重点介绍了打印原理及打印机的结构，并对其结构进行了详细的分析。自制FDM型3D打印机遵循了3D打印机开源的设计理念，同时让设计者在动手实践中不断修改并优化设计方案，满足自身创新与创意的需要。

关键词：FDM技术 快速成型 3D打印机 特种加工 开源

1

Abstract

FDM rapid prototyping te

3d打印几种主流快速成型工艺的成型原理及优缺点

来源：互联网 作者： 2013-12-09 10:27:14

1. SLA激光光固化( Stereolithography Apparatus )

该技术以光敏树脂为原料，将计算机控制下的紫外激光按预定零件各分层截面的轮廓为轨迹对液态树脂连点扫描，便被扫描区的树脂薄层产生光聚合反应，从而形成零件的一个薄层截面。当层固化完毕，移动工作台，在原先固化好的树脂表面再敷上一层新的液态树脂以便进行下一层扫描固化。新固化的一层牢固地粘合在前一层上，如此重复直到整个零件原型制造完毕。美国3DSYSTEMS 公司是最早推出这种工艺的公司。该项技术特点是精度和光洁度高，但是材料比较脆，运行成本太高，后处理复杂，对操作人员要求较高。适合验证装配设计过程中用。

2. 3DP三维打印成型( 3Dimension Printer )

其最大特点是小型化和易操作，多用于商业、办公、科研和个人工作室等环境。而根据打印方式的不同，3DP三维打印技术又可以分为热爆式三维打印(代表：美国3D Systems公司的 Zprinter系列——原属ZCorporation公司，已被3D Systems公司收购)、压电式

毕业设计（论文）

设计（论文）题目：微型FDM型3D打印机的研制

1

毕业设计（论文）原创性声明和使用授权说明

原创性声明

本人郑重承诺：所呈交的毕业设计（论文），是我个人在指导教师的指导下进行的研究工作及取得的成果。尽我所知，除文中特别加以标注和致谢的地方外，不包含其他人或组织已经发表或公布过的研究成果，也不包含我为获得 及其它教育机构的学位或学历而使用过的材料。对本研究提供过帮助和做出过贡献的个人或集体，均已在文中作了明确的说明并表示了谢意。

作 者 签 名： 日 期： 指导教师签名： 日 期：

使用授权说明

本人完全了解 大学关于收集、保存、使用毕业设计（论文）的规定，即：按照学校要求提交毕业设计（论文）的印刷本和电子版本；学校有权保存毕业设计（论文）的印刷本和电子版，并提供目录检索与阅览服务；学校可以采用影印、缩印、数字化或其它复制手段保存论文；在不以赢利为目的前提下，学校可以公布论文的部分或全部内容。

作者签名： 日 期：

2

学位论文原创性声明

本人郑重声明：所呈交的

2017年全国职业院校技能大赛

竞赛项目方案申报书

赛项名称：3D打印与创新设计技能大赛 赛项组别：中职组■高职组□ 专业大类：加工制造类 方案设计专家组组长：何怀义 专家组组长手机： 13801200493

方案申报单位（盖章）： 中国职业技术教育学会教学工作委员会 方案申报负责人：効文颖 联系手机： 18600613883

邮箱号码： xiaowenying@huatangjt.com

通讯地址：北京市海淀区清华科技园科技大厦B座17层 邮政编码：100120

申报日期：2016年9月5日

2017年全国职业院校技能大赛

竞赛项目方案

一、赛项名称 （一）赛项名称

3D建模设计与3D打印技术 （二）压题彩照

（三）赛项归属产业类型

智能制造产业、信息技术类、数字艺术类 （四）赛项归属专业大类 中职专业

2

05 加工制造大类 051100机械制造技术 051200机械加工技术 051300机电技术应用 051400数控技术应用 051500模具制造技术 加工制造大类：051100机械制造技术、051200机械加工技术、051300机电技术应用、051400数控技术应用、051500模具制造技术； 数字

2017年全国职业院校技能大赛

竞赛项目方案申报书

赛项名称：3D打印与创新设计技能大赛 赛项组别：中职组■高职组□ 专业大类：加工制造类 方案设计专家组组长：何怀义 专家组组长手机： 13801200493

方案申报单位（盖章）： 中国职业技术教育学会教学工作委员会 方案申报负责人：効文颖 联系手机： 18600613883

邮箱号码： xiaowenying@huatangjt.com

通讯地址：北京市海淀区清华科技园科技大厦B座17层 邮政编码：100120

申报日期：2016年9月5日

2017年全国职业院校技能大赛

竞赛项目方案

一、赛项名称 （一）赛项名称

3D建模设计与3D打印技术 （二）压题彩照

（三）赛项归属产业类型

智能制造产业、信息技术类、数字艺术类 （四）赛项归属专业大类 中职专业

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05 加工制造大类 051100机械制造技术 051200机械加工技术 051300机电技术应用 051400数控技术应用 051500模具制造技术 加工制造大类：051100机械制造技术、051200机械加工技术、051300机电技术应用、051400数控技术应用、051500模具制造技术； 数字

随着科学技术的快速发展，3D打印技术在人们生活中应用的越来越广。3D打印作为一项具有工业革命意义的技术，在一定程度上体现了行业的发展趋势。下面就简单介绍一下3D打印机的相关知识。

3D打印机简述

3D打印机(3D Printers)简称(3DP)是一位名为恩里科·迪尼(Enrico Dini)的发明家设计的一种神奇的打印机，不仅可以“打印”一幢完整的建筑，甚至可以在航天飞船中给宇航员打印任何所需的物品的形状。但是3D打印出来的是物体的模型，不能打印出物体的功能。

3D打印机的技术原理

3D打印机又称三维打印机(3DP)，是一种累积制造技术，即快速成形技术的一种机器，它是一种数字模型文件为基本，运用特殊蜡材、粉末状金属或塑料等可粘合材料，通过打印一层层的粘合材料来制造三维的物体。现阶段三维打印机被用来制造产品。逐层打印的方式来构造物体的技术。3D打印机的原理是把数据和原料放进3D打印机中，机器会按照程序把产品一层层造出来。

3D打印机用在什么领域

3D打印需要依托多个学科领域的尖端技术，至少包括信息技术、精密机械和材料科学三大技术。近年来，3D打印技术发展迅速，在各个环节都取得了长足进步。通过与数控加工、铸造、金属冷喷涂、硅胶模等制造手段结合，该

3D打印，是近几年风靡全球的一项新兴技术。本来，我对3D打印的认识是一片空白，但今天，我亲眼目睹了3D打印的神奇之处。

我了解到，在3D打印未发明之前，我们使用的是注塑的传统工艺。这种工艺要先开一副模具，模具反复修改有时要耗费数月时间。而且，要再做一个不同的模型，哪怕只是长度增加了一毫米，也要再开一副模具，费时费力又费钱。然而，3D打印不会这样。只要在电脑里设计好模型，就可以打印。如果想让它变大或者变小，鼠标轻轻一点，就可以直接打印出更大或更小的作品了。

活动中，老师告诉我们，3D打印使用的耗材叫聚乳酸，英文名叫PLA”。这种材料是用玉米提炼加工的，在大自然中很容易分解，十分环保。原来制作PLA的作文材料都是可食用的呀！正当我疑惑它是否可以直接进肚子时，老师说，由于产生了化学反应，所以PLA就不能食用了。

让我最感兴趣的，还是3D打印在日常生活中的应用。记得古代有一个成语叫画饼充饥”，指画出的饼是不能填饱肚子的。但是，你们知道吗，有了3D打印技术，画出的饼就可以吃了。有一位清华大学毕业的学生，放弃条件优厚的百万年薪，转而开店卖煎饼！他的煎饼就是3D打印的！当然，用的耗材不是PLA，而是煎饼的原料。他还给这台3D打印机取名为三

随着科学技术的快速发展，3D打印技术在人们生活中应用的越来越广。3D打印作为一项具有工业革命意义的技术，在一定程度上体现了行业的发展趋势。下面就简单介绍一下3D打印机的相关知识。

3D打印机简述

3D打印机(3D Printers)简称(3DP)是一位名为恩里科·迪尼(Enrico Dini)的发明家设计的一种神奇的打印机，不仅可以“打印”一幢完整的建筑，甚至可以在航天飞船中给宇航员打印任何所需的物品的形状。但是3D打印出来的是物体的模型，不能打印出物体的功能。

3D打印机的技术原理

3D打印机又称三维打印机(3DP)，是一种累积制造技术，即快速成形技术的一种机器，它是一种数字模型文件为基本，运用特殊蜡材、粉末状金属或塑料等可粘合材料，通过打印一层层的粘合材料来制造三维的物体。现阶段三维打印机被用来制造产品。逐层打印的方式来构造物体的技术。3D打印机的原理是把数据和原料放进3D打印机中，机器会按照程序把产品一层层造出来。

3D打印机用在什么领域

3D打印需要依托多个学科领域的尖端技术，至少包括信息技术、精密机械和材料科学三大技术。近年来，3D打印技术发展迅速，在各个环节都取得了长足进步。通过与数控加工、铸造、金属冷喷涂、硅胶模等制造手段结合，该