1.6.1　熔融沉积快速成型工艺的基本原理和特点

（1）熔融沉积快速成型工艺的基本原理

将丝状的热熔性材料送进液化器加热熔化后，通过一个带有微细喷嘴的喷头挤喷出来，如果热熔性材料的温度始终稍高于固化温度，而成型部分的温度稍低于固化温度，就能保证热熔性材料挤喷出喷嘴后，随即与前一层面熔结在一起。一个层面沉积完成后，工作台按预定的增量下降一个层的厚度，再继续熔喷沉积，直至完成整个实体造型，如图1-12所示。

图1-12　熔融沉积快速成型工艺的基本原理

将实芯丝材原材料缠绕在供料辊上，由电动机驱动供料辊旋转，供料辊和丝材之间的摩擦力使丝材向喷头的出口送进。在供料辊与喷头之间有一导向套（导向套采用低摩擦材料制成），以便丝材能顺利、准确地由供料辊送到喷头的内腔。喷头的前端有电阻丝式加热器，在其作用下，丝材被加热熔融，然后通过出口涂覆至工作台上，并在冷却后形成制件当前截面轮廓。

熔融沉积快速成型工艺在原型制作时需要同时制作支撑，为了节省材料成本和提高沉积效率，新型FDM设备采用了双喷头，如图1-12所示。一个喷头用于沉积模型材料，另一个喷头用于沉积支撑材料。双喷头的优点除了沉积过程中具有较高的沉积效率和降低模型制作成本以外，还可以灵活地选择具有特殊性能的支撑材料，以便于后处理过程中支撑材料的去除，如水溶材料、低于模型材料熔点的热熔材料等。

（2）熔融沉积快速成型工艺的特点

熔融沉积快速成型工艺系统构造和原理简单，运行维护费用低（无激光器），原材料无毒，适合在办公环境安装使用；用蜡成型的零件原型，可以直接用于失蜡铸造，可以成型任意复杂程度的零件；无化学变化，制件的翘曲变形小、原材料利用率高，且材料寿命长；支撑去除简单，无需化学清洗，分离容易，可直接制作彩色原型。

但熔融沉积快速成型的原材料价格昂贵，且原型件表面有较明显条纹，沿成型轴垂直方向的强度比较弱，需要设计与制作支撑结构；同时需要对整个截面进行扫描涂覆，成型时间较长。