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FDM 熔融沉积成型：3D打印如何走进千家万户

FDM，是目前应用很广泛也很深入民间的技术。该技术不涉及激光、高温、高压等危险环节，是成本较低的3D打印技术。FDM早由美国Stratasys公司的创始人Scott Crump发明，2009年FDM技术关键专利到期，3D打印石膏全彩，很多人可以参与改进这项技术，于是FDM不断进化，使得3D打印机变得更为便宜、轻便，3D打印机开始逐渐进入普通人的生活。全球巨大的桌面级3D打印公司之一MakerBot就是基于此项技术迅猛发展起来的。

目前，SLS发明人Dechard组建的美国DTM公司的产品中，已经商业化的金属粉末产品有以下几种：

RrapidSteel1.0，其材料成分为1080碳钢金属粉末和聚合物材料，聚合物均匀覆在粉粒的表面，彩色3D打印机，成型坯的密度是钢密度的55%，强度可达2.8 MPa，所渗金属可以是纯铜，也可以是青铜，这种材料主要用来制造注塑模。

RrapidSteel2.0，其烧结成型件完全密实，达到铝合金的强度和硬度，能进行机加工、焊接、表面处理及热处理，可作为塑料件的注塑成型模具，注塑模的寿命可达到10万件/副，也可以用来制造用于Al、Mg、Zn等有色金属零件的压铸模，压铸模的寿命能达到200～500件/副。

Copper Polyamide，基体材料为铜粉，黏结剂为聚酰胺（Polyamide），其特点是成型后不需二次烧结，成型件可用于常用塑料的注塑成型，粉末烧结3D打印机，寿命为100～400件/副。

此外，还有德国EOS推出的DirectSteel（混合油其他金属粉末的钢粉末）等材料。

陶瓷粉末的烧结

与金属合成材料相比，陶瓷粉末材料有更高的硬度和更高的工作温度，也可用于复l制高温模具。由于陶瓷粉末的熔点很高，所以在采用SLS工艺烧结陶瓷粉末时，需要在陶瓷粉末中加入低熔点的黏合剂。激光烧结时首先将黏合剂熔化，然后通过熔化的黏合剂将陶瓷粉末黏结起来成型，通过后处理来提高陶瓷零件的性能。

目前所用的纯陶瓷粉末原料主要有Al_2 O_3和SiC，3D打印机，而粘结剂有无机粘结剂、有机粘结剂和金属粘结剂三种。由于工艺过程中铺粉层的原始密度低，因而制件密度也低，故多用于铸造型壳的制造。