熔融沉積成型工藝（Fused Deposition Modeling，F(xiàn)DM）是繼LOM工藝和SLA工藝之后發(fā)展起來(lái)的一種3D打印技術(shù)。該技術(shù)由Scott Crump于1988年發(fā)明，隨后Scott Crump創(chuàng)立了Stratasys公司。1992年，Stratasys公司推出了世界上第一臺(tái)基于FDM技術(shù)的3D打印機(jī)——“3D造型者（3D Modeler）”，這也標(biāo)志著FDM技術(shù)步入商用階段。

國(guó)內(nèi)的清華大學(xué)、北京大學(xué)、北京殷華公司、中科院廣州電子技術(shù)有限公司都是較早引進(jìn)FDM技術(shù)并進(jìn)行研究的科研單位。FDM工藝無(wú)需激光系統(tǒng)的支持，所用的成型材料也相對(duì)低廉，總體性?xún)r(jià)比高，這也是眾多開(kāi)源桌面3D打印機(jī)主要采用的技術(shù)方案。

熔融沉積有時(shí)候又被稱(chēng)為熔絲沉積，它將絲狀的熱熔性材料進(jìn)行加熱融化，通過(guò)帶有微細(xì)噴嘴的擠出機(jī)把材料擠出來(lái)。噴頭可以沿X軸的方向進(jìn)行移動(dòng)，工作臺(tái)則沿Y軸和Z軸方向移動(dòng)（當(dāng)然不同的設(shè)備其機(jī)械結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì)也許不一樣），熔融的絲材被擠出后隨即會(huì)和前一層材料粘合在一起。一層材料沉積后工作臺(tái)將按預(yù)定的增量下降一個(gè)厚度，然后重復(fù)以上的步驟直到工件完全成型。下面我們一起來(lái)看看FDM的詳細(xì)技術(shù)原理：

FDM熔融沉積成型工藝

熱熔性絲材（通常為ABS或PLA材料）先被纏繞在供料輥上，由步進(jìn)電機(jī)驅(qū)動(dòng)輥?zhàn)有D(zhuǎn)，絲材在主動(dòng)輥與從動(dòng)輥的摩擦力作用下向擠出機(jī)噴頭送出。在供料輥和噴頭之間有一導(dǎo)向套，導(dǎo)向套采用低摩擦力材料制成以便絲材能夠順利準(zhǔn)確地由供料輥送到噴頭的內(nèi)腔。
噴頭的上方有電阻絲式加熱器，在加熱器的作用下絲材被加熱到熔融狀態(tài)，然后通過(guò)擠出機(jī)把材料擠壓到工作臺(tái)上，材料冷卻后便形形成了工件的截面輪廓。
采用FDM工藝制作具有懸空結(jié)構(gòu)的工件原型時(shí)需要有支撐結(jié)構(gòu)的支持，為了節(jié)省材料成本和提高成型的效率，新型的FDM設(shè)備會(huì)采用了雙噴頭的設(shè)計(jì)，一個(gè)噴頭負(fù)責(zé)擠出成型材料，另外一個(gè)噴頭負(fù)責(zé)擠出支撐材料。

材料：

一般來(lái)說(shuō)，用于成型的材料絲相對(duì)更精細(xì)一些，而且價(jià)格較高，沉積效率也較低。用于制作支撐材料的絲材會(huì)相對(duì)較粗一些，而且成本較低，但沉積效率會(huì)更高些。支撐材料一般會(huì)選用水溶性材料或比成型材料熔點(diǎn)低的材料，這樣在后期處理時(shí)通過(guò)物理或化學(xué)的方式就能很方便地把支撐結(jié)構(gòu)去除干凈。

優(yōu)點(diǎn)：
（1）   成本低。熔融沉積造型技術(shù)用液化器代替了激光器，設(shè)備費(fèi)用低；另外原材料的利用效率高且沒(méi)有毒氣或化學(xué)物質(zhì)的污染，使得成型成本大大降低。
（2）   采用水溶性支撐材料，使得去除支架結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單易行，可快速構(gòu)建復(fù)雜的內(nèi)腔、中空零件以及一次成型的裝配結(jié)構(gòu)件。
（3）   原材料以材料卷得的形式提供，易于搬運(yùn)和快速更換。
（4）   可選用多種材料，如各種色彩的工程塑料ABS、PC、PPS以及醫(yī)用ABS等。
（5）   原材料在成型過(guò)程中無(wú)化學(xué)變化，制件的翹曲變形小。
（6）   用蠟成型的原型零件，可以直接用于熔模鑄造。

缺點(diǎn)：
（1）   原型的表面有較明顯的條紋。
（2）   沿著成型軸垂直方向的強(qiáng)度比較強(qiáng)。
（3）   需要設(shè)計(jì)和制作支撐結(jié)構(gòu)。
（4）   需要對(duì)整個(gè)截面進(jìn)行掃描涂覆，成型時(shí)間較長(zhǎng)。
（5）   原材料價(jià)格昂貴。