熔融沉积成型的工作原理

采用 FDM 技术，所选原料通过挤出机送入典型的熔融沉积成型系统，挤出机控制聚合物向加热器的进料运动，聚合物在加热器处熔化。熔融的聚合物通过喷嘴挤出，沉积在打印床（也称为构建平台）上。挤出机、加热器和喷嘴均包含在打印头中，打印头安装在平坦构建平台上方的龙门架上。这种设计旨在在材料沉积时在 X 轴和 Y 轴上提供相对较高的运动自由度。

熔融沉积成型系统采用创新的打印机软件，将3D计算机辅助设计 (CAD) 文件分割成单独的切片或横截面。文件中的每个切片都会转换为机器代码，该代码本质上使用笛卡尔坐标系来确定打印头在X轴和Y轴上必须遵循的路径，以便将第一层材料沉积到构建平台上。底层完成后，构建平台会下降一小段距离（相对于沉积层厚度），然后打印头重复该过程以沉积第二层。此过程逐层重复，直至部件完成。

大多数 FDM 系统都配备双喷嘴系统，可以在打印部件时选择性地挤出牺牲支撑结构。根据原料的不同，该支撑结构可能可溶于氢氧化钠 (NaOH) 溶液，处理后仅留下打印部件。支撑结构也可以手动移除，而不会损坏打印部件。

该技术的好处是多方面的，特别是在开发用于研究和设计（R&D）过程的概念模型和快速原型时。