2022年4月7日下午，遠(yuǎn)鑄智能與大家相約云端，舉辦了《“塑”造跨越，精準(zhǔn)定義工業(yè)級(jí)FDM 3D打印解決方案》線上研討會(huì)，小遠(yuǎn)在會(huì)議中感受到了大家滿(mǎn)滿(mǎn)的熱情，為了讓大家更好地回顧本次研討會(huì)的精彩內(nèi)容，小遠(yuǎn)將干貨都打包好啦，以下亮點(diǎn)集錦不要錯(cuò)過(guò)！

一、解析中國(guó)市場(chǎng)對(duì)于FDM的認(rèn)知偏見(jiàn)

FDM3D打印機(jī)設(shè)備是目前使用廣泛的3D打印技術(shù)之一，在全球有大量的FDM打印機(jī)的安裝基礎(chǔ)和受眾人群，因?yàn)樗脑砗?jiǎn)單，F(xiàn)DM是通過(guò)加熱噴頭將熱塑性的絲材擠出，并按預(yù)定路線固化成型，逐層累加從而得到我們需要的打印樣件，然而，大眾對(duì)于FDM的認(rèn)知或許還存在的一些誤區(qū)。

1、FDM打印機(jī)都很廉價(jià)？

目前市場(chǎng)上花費(fèi)千元左右就可以買(mǎi)到一款消費(fèi)級(jí)的FDM 3D打印機(jī)，而工業(yè)FDM 3D打印設(shè)備價(jià)格不菲，大型的工業(yè)FDM打印機(jī)價(jià)格在百萬(wàn)元以上。

2、FDM的應(yīng)用只能用來(lái)做外觀？

許多人會(huì)認(rèn)為FDM只能進(jìn)行原型設(shè)計(jì)或者是外觀設(shè)計(jì)，這一應(yīng)用方向在3D打印愛(ài)好者或者是DIY的玩家的圈子里會(huì)比較常見(jiàn)，但是實(shí)際上目前工業(yè)FDM應(yīng)用領(lǐng)域已經(jīng)非常廣泛，可以涵蓋從原型驗(yàn)證到終端零部件直接生產(chǎn)等多個(gè)生產(chǎn)制造環(huán)節(jié)。

3、FDM的技術(shù)含量很低？

由于FDM的原理相對(duì)簡(jiǎn)單，因此有些人會(huì)認(rèn)為FDM技術(shù)它的本身含量是比較低，其實(shí)，相比較于核心部件為高功率激光器和高精度光學(xué)振鏡的金屬SLM工藝，工業(yè)級(jí)FDM的技術(shù)難度并不低，工業(yè)級(jí)FDM要滿(mǎn)足工業(yè)應(yīng)用場(chǎng)景對(duì)材料性能、尺寸精度、表面光潔度、成型一致性、打印效率等需求，要解決一系列的技術(shù)難題，包括高速高精度運(yùn)動(dòng)控制、高速擠出噴頭、腔室溫度的準(zhǔn)確性和腔溫一致性等等。

4、桌面級(jí)FDM尺寸做大就是工業(yè)級(jí)FDM？

大尺寸FDM打印機(jī) ≠ 工業(yè)級(jí)FDM打印機(jī)

另一個(gè)很常見(jiàn)的觀點(diǎn)，有人會(huì)有認(rèn)為將桌面級(jí)的FDM打印機(jī)尺寸做大，就能成為可以用于工業(yè)級(jí)FDM打印機(jī)。其實(shí)不然，如前面提到，想要實(shí)現(xiàn)大尺寸打印，要面對(duì)的不僅僅是提升打印尺寸，還包括運(yùn)動(dòng)控制，精度控制，溫度控制等問(wèn)題，都是我們需要一一去解決的。

5、桌面級(jí)FDM腔溫做高就是工業(yè)級(jí)FDM？

高溫腔室是工業(yè)級(jí)FDM的必要條件，然而想要真正意義上做到工業(yè)FDM，還需要做到以下幾點(diǎn)：

1.腔室溫度均一

2.溫度控制準(zhǔn)確

3.機(jī)械、工藝、軟件等完整系統(tǒng)都符合工業(yè)級(jí)標(biāo)準(zhǔn)

4.穩(wěn)定、長(zhǎng)期、一致地工作

工業(yè)FDM 3D打印實(shí)踐必須解決的技術(shù)要點(diǎn)

01先進(jìn)的熱系統(tǒng)設(shè)計(jì)

熱系統(tǒng)設(shè)計(jì)包括很多方面，首先是要有高溫大功率的加熱噴頭，這樣的話(huà)可以實(shí)現(xiàn)精準(zhǔn)控溫去保證噴頭端材料充分融化，在打印時(shí)絲材可以及時(shí)響應(yīng)并擠出。打印高溫材料時(shí)，這一點(diǎn)就顯得尤為重要，比如PEEK材料，如果當(dāng)材料進(jìn)入時(shí)不能完全融化擠出，時(shí)間一長(zhǎng)就會(huì)導(dǎo)致噴嘴堵塞，從而造成送絲失敗，出現(xiàn)打印故障。

第二點(diǎn)就是要具備高溫、大尺寸、均勻加熱的腔室，它可以保證樣件在打印成型時(shí)溫度分布均勻，避免打印過(guò)程中發(fā)生翹曲或者是分層開(kāi)裂的情況造成打印失敗。這需要運(yùn)用專(zhuān)業(yè)的仿真工具，去優(yōu)化加熱位置，包括內(nèi)部風(fēng)場(chǎng)的流動(dòng)，保證大尺寸腔室溫度設(shè)計(jì)的均一性。同時(shí)我們也要重視線材的干燥。因?yàn)榫€材在長(zhǎng)時(shí)間放置的過(guò)程中會(huì)吸潮，含水量增加，打印時(shí)會(huì)出現(xiàn)拉絲現(xiàn)象，這也會(huì)影響打印件的表面質(zhì)量與打印成功率。

第三就是需要具備主動(dòng)加熱干燥的料倉(cāng)，加熱裝置配合正壓干燥的空氣能夠保證料倉(cāng)持續(xù)處于低濕度狀態(tài)，提升打印質(zhì)量。另外，長(zhǎng)時(shí)間高溫可以導(dǎo)會(huì)導(dǎo)致材料的一個(gè)碳化，F(xiàn)UNMAT PRO 610HT通過(guò)引入水冷系統(tǒng)提升散熱效率，避免噴頭因材料碳化而造成的堵頭問(wèn)題，同時(shí)水冷系統(tǒng)可以保證運(yùn)動(dòng)電機(jī)在高溫條件下的一個(gè)正常工作狀態(tài)。

02 高速高精度運(yùn)動(dòng)控制系統(tǒng)

設(shè)備的高精度才能保證打印質(zhì)量的高精度，F(xiàn)UNMAT PRO 610HT的伺服電機(jī)驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)搭配磁感傳動(dòng)可以有效的提高運(yùn)動(dòng)位置的準(zhǔn)確性。通常情況下，高速的伺服電機(jī)系統(tǒng)最高移動(dòng)速度可以達(dá)到400mm/s，從而實(shí)現(xiàn)更精確的定位控制，可以使工業(yè)級(jí)別的大尺寸3D打印更加細(xì)膩。

03 工業(yè)生產(chǎn)與安全

工業(yè)級(jí)的生產(chǎn)設(shè)備需要很高的穩(wěn)定性，遠(yuǎn)鑄智能的FUNMAT PRO 610HT具備自動(dòng)換料功能，可以保證連續(xù)生產(chǎn)，尤其面對(duì)大尺寸打印的需求，能避免因?yàn)閾Q料不及時(shí)而導(dǎo)致打印失敗。并且考慮到在工業(yè)生產(chǎn)的過(guò)程中，潛在的高溫、高壓、碰撞、夾手等多種安全隱患，F(xiàn)UNMAT PRO 610HT具備獨(dú)立的安全控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)，搭配高規(guī)格的工業(yè)安全元器件，為各種工況提供安全保護(hù)。

04 材料的詳細(xì)打印工藝

對(duì)于工業(yè)FDM材料的開(kāi)發(fā)，需要有嚴(yán)謹(jǐn)?shù)牟牧瞎に囬_(kāi)發(fā)流程，完善的打印工藝參數(shù)可以確保打印機(jī)與線材配合發(fā)出大的效應(yīng)。

STEP 1 檢查材料可打印性

STEP 2 確定溫度參數(shù)組合

STEP 3 確定流量參數(shù)

STEP 4 確定運(yùn)動(dòng)參數(shù)組合

STEP 5 確定懸垂角度，確定合適的支撐材料，設(shè)置支撐界面參數(shù)

STEP 6 確定尺寸補(bǔ)償系數(shù)

STEP 7 確定噴嘴切換程序

STEP 8 綜合測(cè)試模型和樣條強(qiáng)度測(cè)試

05 穩(wěn)定易用的支撐材料

對(duì)于復(fù)雜結(jié)構(gòu)樣件的打印，使用支撐設(shè)計(jì)是必不可少的，穩(wěn)定易用的支撐材料可以節(jié)省打印件后處理的時(shí)間，同時(shí)提升接觸面的表面質(zhì)量。支撐材料通常可以分為水溶性和剝離性?xún)煞N，而高性能材料的話(huà)，對(duì)應(yīng)的支撐材料我們同樣要求要耐高溫，確保在打印過(guò)程中不會(huì)融化。遠(yuǎn)鑄智能為客戶(hù)提供豐富的支撐材料選擇，并且也在持續(xù)的開(kāi)發(fā)并定期推出新產(chǎn)品，去補(bǔ)充我們的材料庫(kù)。

06功能強(qiáng)大的切片軟件

切片軟件能夠?qū)⑷S數(shù)字模型轉(zhuǎn)換為3D打印機(jī)可識(shí)別的Gcode代碼，這對(duì)打印的路徑規(guī)劃來(lái)說(shuō)至關(guān)重要，因?yàn)榇蛴÷窂綍?huì)影響樣件的表面質(zhì)量，包括內(nèi)部填充質(zhì)量、特征結(jié)構(gòu)質(zhì)量等，并且打印機(jī)的參數(shù)和材料的工藝參數(shù)設(shè)置同樣需要通過(guò)切片軟件來(lái)完成，同時(shí)切片軟件還需要有設(shè)備管理能力和生產(chǎn)管理的能力，這樣的話(huà)才能去滿(mǎn)足工業(yè)要求。

07配套后處理方案和設(shè)備

FDM后處理可提升樣件表面質(zhì)量與性能，是整個(gè)打印流程必要環(huán)節(jié)

有支撐結(jié)構(gòu)的打印樣件，最基本的一個(gè)后處理環(huán)節(jié)就是要去除打印支撐。對(duì)于水溶性的支撐材料，我們通常使用高壓水清、超聲波清洗機(jī)、攪拌式清洗機(jī)來(lái)去除，而對(duì)于剝離性的支撐材料，則通常需要借助工具手動(dòng)進(jìn)行去除。

另一個(gè)常見(jiàn)的后處理方式是對(duì)表面層紋及粗糙的支撐面進(jìn)行表面處理，常見(jiàn)的方式包括打磨、化學(xué)試劑拋光、修補(bǔ)上漆、機(jī)加工等。正常情況下，樣件后處理完成后，它的表面質(zhì)量會(huì)有一個(gè)明顯的提升。

對(duì)于結(jié)晶的材料，以PEEK為例，退火后處理可以使其具有更高的耐溫，耐化學(xué)性與強(qiáng)度。