1.1 快速成型技术的基本原理

快速成型技术是对零件的三维CAD 实体模型，按照一定的厚度进行分层切片处理，生成二维的截面信息，然后根据每一层的截面信息，利用不同的方法生成截面的形状。这一过程反复进行，各截面层层叠加，最终形成三维实体。分层的厚度可以相等，也可以不等。分层越薄，生成的零件精度越高，采用不等厚度分层的目的在于加快成型速度[1 ] 。

1.2 FDM快速成型机 的工艺原理

如图1 所示。快速成型机的加热喷头受计算机控制，根据水平分层数据作x - y 平面运动。丝材由送丝机构送至喷头，经过加热、熔化，从喷头挤出粘结到工作台面，然后快速冷却并凝固。每一层截面完成后，工作台下降一层的高度，再继续进行下一层的造型。如此重复，直至完成整个实体的造型。每层的厚度根据喷头挤丝的直径大小确定。

图1 FDM 工艺原理图FDM 工艺关键是保持熔融的成型材料刚好在凝固点之上，通常控制在比凝固点高1 ℃左右[2 ] 。最常用的熔丝线材主要是ABS、人造橡胶、铸蜡和聚酯热塑性塑料，铜丝等。1998 年澳大利亚开发出了一种新型的金属材料用于FDM 工艺———塑料复合材料丝。