2.1.3 材料挤出工艺

材料挤出工艺是指将材料通过喷嘴或孔口挤出的增材制造工艺，代表性工艺是熔融沉积成形，其成形原理如图2-3所示。

图2-3 熔融沉积成形原理图

资料来源：广东省增材制造（3D打印）产业技术路线图。

熔融沉积成形技术最早由美国学者Scott Crump于1988年发明，他随后创立了Stratasys公司。其主要成形过程为：丝状热塑性材料通过喷头加热熔化，喷嘴头底部带有微细喷嘴（直径一般为0.2～0.6mm），在计算机控制下，喷嘴头根据分层截面模型数据做xy平面运动，将熔融状态下的液体材料挤喷出来并最终凝固。一个层面沉积完成后，工作台沿z轴方向按预定增量下降一层厚度的距离，喷嘴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，最终逐层由底到顶地堆积成一个实体模型或零件。

熔融沉积成形可选用的材料主要包括各种色彩的工程塑料ABS、PC、PPS以及医用ABS等。该技术具有成本低、速度快、使用方便、维护简单、体积小、无污染等特点，极大地缩短了产品开发周期，降低了成本，从而能够快速响应市场变化，满足顾客的个性化需求，被广泛应用于大众消费、工业制造、医疗、建筑、教育等领域，如产品外观评估、方案选择、装配检查、功能测试、用户看样订货、塑料件开模前校验设计以及少量产品制造等。