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FDM 熔融沉積成型：3D打印如何走進千家萬戶

FDM，是目前應用很廣泛也很深入民間的技術。因此在開發過程中需要做成實物以驗證其外觀形象、人體安全性測試，以驗證設計人員的想法，在推向市場前完成設計方案。該技術不涉及激光、高溫、高壓等危險環節，是成本較低的3D打印技術。FDM早由美國Stratasys公司的創始人Scott Crump發明，2009年FDM技術關鍵專利到期，很多人可以參與改進這項技術，于是FDM不斷進化，使得3D打印機變得更為便宜、輕便，3D打印機開始逐漸進入普通人的生活。全球巨大的桌面級3D打印公司之一MakerBot就是基于此項技術迅猛發展起來的。

強度低。受工藝和材料限制，打印物品的性能強度低，尤其是沿Z軸方向的材料強度比較弱，達不到工業標準。

·  打印時間長。需按橫截面形狀逐步打印，成型過程中受到一定的限制，制作時間長，不適于制造大型物件。

·  需要支撐材料。在成型過程中需要加入支撐材料，在打印完成后要進行剝離。隨著技術的進步，市面上已經有水溶性支撐材料，該缺點正在被逐步克服。

與其他3D打印技術相比，FDM技術的成本和門檻較低，是面向個人3D打印機的首l選技術。由于FDM技術專利已經到期，其大面積推廣已經不存在障礙。我認為在未來，桌面級FDM 3D打印機的市場空間還將不斷增加，前景值得期待。

光固化發展歷程

光固化技術可以追溯到1977年，美國的Swainson提出使用射線來引發材料相變，制造三維物體。在計算機控制下，打印噴頭根據水平分層數據作X軸和Y軸的平面運動，Z軸方向的垂直移動則由打印平臺的升降來完成。由于資金問題，該項目于1980年終止。同樣的研究于1984年在巴特爾實驗室（Battelle Laboratories）展開，該研究項目被稱為光化學加工（Photochemical Machining）。盡管當時政府為這項技術提供了完善的實驗室硬件支撐，但是沒能夠實現商業化。

光固化工作原理

光固化成型（Stereo Lithography Appearance，SLA或SL）主要是使用光敏樹脂作為原材料, 利用液態光敏樹脂在紫外激光束照射下會快速固化的特性。

SLA主要缺點：

· SLA系統造價高昂，使用和維護成本相對過高。

· 工作環境要求苛刻。耗材為液態樹脂，具有氣味和毒性，需密閉，同時為防止提前發生聚合反應，需要避光保護。

· 成型件多為樹脂類，使得打印成品的強度和耐熱性有限，不利于長時間保存。

· 后處理相對繁瑣。打印出的工件需用工業酒精和丙l酮進行清洗，并進行二次固化。