熔融沉积成型技术之所以能够得到广泛应用,主要是由于其具有其他快速成型工艺所不具备的优势,具体表现为以下几方面:
成型材料广泛熔融沉积成型技术所应用的材料种类很多,主要有PLA、ABS、尼龙、石蜡、铸蜡、人造橡胶等熔点较低的材料,及低熔点金属、陶瓷等丝材,这可以用来制作金属材料的模型件或 PLA 塑料、尼龙等零部件和产品。
成本相对较低,因为熔融沉积成型技术不使用激光,与其他使用激光器的快速成型技术相比较而言,它的制作成本很低;除此之外,其原材料利用率很高并且几乎不产生任何污染,而且在成型过程中没有化学变化的发生,在很大程度上降低了成型成本。
后处理过程比较简单,熔融沉积成型技术所采用的支撑结构很容易去除,尤其是模型的变形比较微小,原型制件的支撑结构只需要经过简单的剥离就能直接使用。出现的水溶性支撑材料使支撑结构更易剥离。
此外,熔融沉积成型技术还有以下优点:用石蜡成型的制件,能够快速直接地用于失蜡铸造;能制造任意复杂外形曲面的模型件;可直接制作彩色的模型制件。当然,和其他快速成型工艺相比较而言,熔融沉积成型技术在以下方面还存在一定的不足:
只适用于中小型模型件的制作
成型零件的表面条纹比较明显
厚度方向的结构强度比较薄弱,因为挤出的丝材是在熔融状态下进行层层堆积,而相邻截面轮廓层之间的粘结力是有限的,所以成型制件在厚度方向上的结构强度较弱。
成型速度慢、成型效率低
在成型加工前,由于熔融沉积成型技术需要设计并制作支撑结构,同时在加工的过程中,需要对整个轮廓的截面进行扫描和堆积,因此需要较长的成型时间。熔融沉积成型工艺包括前处理、成型加工过程和后处理三个部分,前处理主要包括零件的三维建模、模型切片处理、切片文件的校验与修复、模型摆放位置的确定以及加工参数的确定;成型加工过程是指零件被加工制造的阶段;后处理是指零件加工完成后,为了满足使用工况需求,对其表面和支撑结构进行修复处理的过程 。2100433B