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虽然FDM 3D打印机在挤出系统和从各种机器获得的零件质量方面有所不同，但每个FDM打印过程都有共同的特征。

翘 曲

翘曲是FDM中最常见的缺陷之一。当挤出材料在凝固过程中冷却时，其尺寸减小。由于印刷零件的不同部分以不同的速率冷却，因此它们的尺寸也以不同的速度变化。差分冷却会导致内部应力的积聚，这些应力将下层向上拉，导致其翘曲。

有几种方法可以防止翘曲。一种方法是密切监测FDM系统的温度，特别是构建平台和腔室。您还可以增加零件和构建平台之间的附着力，以减轻翘曲。

在设计过程中做出某些选择还可以降低零件翘曲的可能性。以下是一些示例：

• 大而平坦的区域 - 就像您在矩形盒子上看到的那样 - 更容易翘曲。尽可能避免这些。
• 薄的突出特征 - 想想叉子上的爪子 - 也容易翘曲。在薄型特征的边缘添加额外的导向或应力消除材料，以增加与构建平台接触的区域，有助于避免这种情况。
• 尖角比圆角形状更频繁地翘曲，因此我们建议在设计中添加圆角。
• 每种材料都有其自身的翘曲敏感性。例如，ABS通常比PLA或PETG对翘曲更敏感。

层粘附 在FDM中，零件沉积层之间的安全粘合至关重要。当FDM机器通过喷嘴挤出熔融的热塑性塑料时，这种材料压在先前印刷的层上。高温和高压导致该层重新熔化并使其能够与前一层粘合。 由于熔融材料压在先前印刷的层上，其形状变形为椭圆形。这意味着无论使用何种层高，FDM零件始终具有波浪形表面，并且小特征（例如小孔或螺纹）可能需要后处理。

支撑结构

FDM打印机无法在稀薄的空气中沉积熔融的热塑性塑料。某些零件几何形状需要支撑结构，这些支撑结构通常以与零件本身相同的材料打印。

通常，去除支撑结构材料可能很困难，因此以最小化对支撑结构需求的方式设计零件通常要容易得多。有溶解在液体中的支撑材料，但您通常将它们与高端FDM 3D打印机配合使用。请注意，使用可溶解支撑物会增加打印的总成本。

填充和外壳厚度

为了减少打印时间并节省材料，FDM打印机通常不生产固体零件。相反，机器在几个通道上跟踪外部周边 - 称为外壳 - 并用内部低密度结构填充内部 - 称为填充物。

填充和外壳厚度会显著影响FDM打印部件的强度。大多数台式 FDM 打印机具有 20% 的填充密度默认设置和 1 mm 的外壳厚度，这为快速打印提供了强度和速度之间的适当折中。

下表总结了FDM 3D打印的主要特性。

pla材料热塑性塑料（PLA、ABS、PETG、PC、PEI 等）尺寸精度± 0.5%（下限±0.5毫米） - 台式机 ±0.15%（下限±0.2毫米） - 工业典型构建尺寸200 x 200 x 200 mm - 桌面 900 x 600 x 900 mm - 工业普通层厚度50 至 400 微米支持并非总是必需的（可溶解的）

FDM 3D打印的常用材料有哪些？

FDM（桌面和工业）的主要优势之一是该技术的材料范围广泛。这包括PLA和ABS等商品热塑性塑料，PA， TPU和PETG等工程材料以及PEEK和 PEI等高性能热塑性塑料。

PLA灯丝是台式FDM打印机中最常用的材料。使用PLA进行打印相对容易，并且可以生产出具有更精细细节的零件。当您需要更高的强度，延展性和热稳定性时，通常使用ABS。但是，ABS更容易翘曲，特别是如果您使用的是没有加热室的机器。

桌面FDM打印的另一种选择是PETG，其成分与ABS相当，并且易于打印。这三种材料都适用于大多数3D打印服务应用，从原型设计到成型，配合和功能，再到模型或功能部件的小批量生产。

另一方面，工业FDM机器主要使用工程热塑，包括ABS，聚碳酸酯（PC）和Ultem。这些材料通常配备添加剂，可以改变其性能，使其特别适用于工业需求，如高冲击强度，热稳定性，耐化学性和生物相容性。

使用不同的材料进行打印会影响零件的机械性能和精度以及成本。我们比较了下表中最常见的FDM材料。

有关更多详细信息，请参阅PLA和ABS（两种最常见的FDM材料）之间主要差异的综述，以及所有常见FDM材料的广泛比较。

FDM 3D打印的后处理

FDM 3D打印部件可以通过几种后处理方法完成相当高的标准，包括打磨和抛光，底漆和喷漆，冷焊，蒸汽平滑，环氧涂层和金属电镀。

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使用 FDM 进行打印的最佳实践是什么？

• FDM可以快速且经济高效地生产原型和功能部件。
• FDM的材料种类繁多。
• 台式FDM 3D打印机的典型构建尺寸为200 x 200 x 200mm。工业机器具有更大的构建尺寸。
• 为防止翘曲，请避开大面积的平坦区域，并在尖角处添加圆角。
• FDM本质上是各向异性的，因此它不适用于机械上的关键部件。
• FDM机器的最小特征尺寸受喷嘴直径和层厚度的限制。
• 材料挤出使得无法生成几何形状小于层高（通常为 0.1 - 0.2 mm）的垂直特征（在 Z 方向）。
• FDM 通常无法生成小于喷嘴直径 （0.4 - 0.5 mm） 的平面特征（在 XY 平面上）。
• 壁必须至少比喷嘴直径大2至3倍（即0.8 - 1.2毫米）。
• 如果您希望生产光滑的表面和非常精细的特征，则可能需要额外的后处理，例如喷砂和机加工。在这种情况下，另一种如SLA可能更合适。

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