实验一：零件的快速成型技术、实验目的了解和掌握快速成型制造技术，了解FDM(融熔堆积固化成型)的原理，培养学生综合分析问题的能力，提高学生动手实验和实践的能力。二、实验的主要内容样件的FDM快速成型制造三、实验设备和工具本实验采用奥尔克特科技Alleet印客(200)FDM快速成型机(3D打印机)。该设备生产厂商为武汉奥尔克特科技有限公司，打印耗材为PLA、ABS或复合PLA。四、实验原理一、FDM原理FDM是“FusedDepositionModeling"的简写形式，即为熔融沉积成型。FDM通俗来讲就是利用高温将材料融化成液态，通过打印头挤出后固化，最后在立体空间上排列形成立体实物OFDM机械系统主要包括喷头、送丝机构、运动机构、加热工作室、工作台5个部分。将低熔点丝状材料通过加热器的挤压头熔化成液体，使熔化的热塑材料丝通过喷头挤出，挤压头沿零件的每一截面的轮廓准确运动，挤出半流动的热塑材料沉积固化成精确的实际部件薄层，覆盖于已建造的零件之上，并在0.1s内迅速凝固，每完成一层成型，工作台便下降一层高度，喷头再进行下一层截面的扫描喷丝，如此反复逐层沉积，直到最后一层，这样逐层由底到顶地堆积成一个实体模型或零件。FDM成形中，每一个层片都是在上一层上堆积而成，上一层对当前层起到定位和支撑的作用。随着高度的增加，层片轮廓的面积和形状都会发生变化，当形状发生较大的变化时，上层轮廓就不能给当前层提供充分的定位和支撑作用，这就需要设计一些辅助结构－“支撑"，以保证成形过程的顺利实现。FDM的优缺点FDM快速成型工艺的优点：(1)成本低。熔融沉积造型技术用液化器代替了激光器，设备费用低；另外原材料的利用效率高且没有毒气或化学物质的污染，使得成型成本大大降低。(2)采用水溶性支撑材料，使得去除支架结构简单易行，可快速构建复杂的内腔、中空零件以?及一次成型的装配结构件。(3)原材料以卷轴丝的形式提供，易于搬运和快速更换。(4)可选用多种材料，如各种色彩的工程塑料ABS、PC、PPS以及医用ABS等。(5)原材料在成型过程中无化学变化，制件的翘曲变形小。(6)用蜡成型的原型零件，可以直接用于熔模铸造。(7)FDM系统无毒性且不产生异味、粉尘、噪音等污染。不用花钱建立与维护专用场地，适合于办公室设计环境使用。（8）材料强度、韧性优良，可以装配进行功能测试。FDM快速成型工艺的缺点：（1）原型的表面有较明显的条纹。（2）与截面垂直的方向强度小。（3）需要设计和制作支撑结构。（4）成型速度相对较慢，不适合构建大型零件。（5）原材料价格昂贵。（6）喷头容易发生堵塞，不便维护。二、零件分层数据的产生方法首先由CAD三维造型软件生成产品三维曲面模型或实体模型；然后将CAD数据模型网格化处理后生成三角形面化数据模型，即SIL数据模型；然后再利用切片软件，将所表达的三维数据模型用一系列平行于CY平面，在Z方向有一定间距（0.1mm左右）的平面来切割，以生成一层一层的截面轮廓信息，每一层的边界是由许多小线段组成，同时对轮廓截面网格划分；最后再对分层信息进行NC后置处理，生成控制成型机的数控成型代码，并进行分层制造，层层迭加，最后形成产品的三维原型。三、Alleet印喀（200）设备的组成喷头、加热底板、前面板、电机风扇、SD卡/U盘识别区、USB线接口、耗材悬挂架等部分。五、实验方法和步骤1.模型的前处理打开Aleeura软件，导入CAD生成的SIL文件，确定层高、壁厚、底层顶层厚度、填充密度、打印速度、喷头温度、热宋温度、支撑类型、平台附着类型、耗材直径、挤出量、喷嘴孔径等。设置好后保存Geode代码文件。2.3D打印机准备耗材安装f连接电源f预热一Z轴归零一进丝一打印平台调平一挤丝3.3D打印操作插入SD卡一选择打印文件（*.g或*.gx文件）一点击“0K”键进行3D打印4.下件及后处理取下零件一小心剥除废料一必要时进行零件表面涂覆打磨处理。六、实验报告主要内容1、实验目的、主要内容、主要实验设备和工具，以及实验的基本原理2、本次3D打印实验的详细步骤及注意事项3、回答思考题:①在FDM方式进行3D打印时，是否每层都必须完全填充？不用每层都必须完全填充，一个立体实物的存在需要满足力学平衡，也就是说需要一定的支撑。我们...
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