FDM熔融層積成型技術(shù)已由美國(guó)STRATASYS公司在世界發(fā)達(dá)國(guó)家注冊(cè)了專利。
FDM熔融層積成型技術(shù)基本原理：以熱塑性成形材料絲為材料，材料絲通過(guò)加熱器的擠壓頭熔化成液體，由計(jì)算機(jī)控制擠壓頭沿零件的每一截面的輪廓準(zhǔn)確運(yùn)動(dòng)，使熔化的熱塑材料絲通過(guò)噴嘴擠出，覆蓋于已建造的零件之上，并在極短的時(shí)間內(nèi)迅速凝固，形成一層材料。之后，擠壓頭沿軸向向上運(yùn)動(dòng)一微小距離進(jìn)行下一層材料的建造。這樣逐層由底到頂?shù)囟逊e成一個(gè)實(shí)體模型或零件。
FDM熔融層積成型技術(shù)的特點(diǎn)：是使用、維護(hù)簡(jiǎn)單，成本較低，速度快，一般復(fù)雜程度原型僅需要幾個(gè)小時(shí)即可成型，且無(wú)污染。
FDM熔融沉積工藝使用的材料：分為兩部分：一類是成型材料，另一類是支撐材料。

FDM快速成型工藝的優(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）原材料以卷軸絲的形式提供，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。
（7）FDM系統(tǒng)無(wú)毒性且不產(chǎn)生異味、粉塵、噪音等污染。不用花錢建立與維護(hù)專用場(chǎng)地，適合于辦公室設(shè)計(jì)環(huán)境使用。
（8）材料強(qiáng)度、韌性優(yōu)良，可以裝配進(jìn)行功能測(cè)試。
FDM快速成型工藝的缺點(diǎn)：
（1）原型的表面有較明顯的條紋。
（2）與截面垂直的方向強(qiáng)度小。
（3）需要設(shè)計(jì)和制作支撐結(jié)構(gòu)。
（4）成型速度相對(duì)較慢，不適合構(gòu)建大型零件。
（5）原材料價(jià)格昂貴。
（6）噴頭容易發(fā)生堵塞，不便維護(hù)。
FDM快速成型技術(shù)的應(yīng)用
FDM快速成型技術(shù)由于整個(gè)過(guò)程不需要模具，所以大量應(yīng)用于汽車、機(jī)械、航空航天、家電、通訊、電子、建筑、醫(yī)學(xué)、玩具等產(chǎn)品的設(shè)計(jì)開發(fā)過(guò)程，如產(chǎn)品外觀評(píng)估、方案選擇、裝配檢查、功能測(cè)試、用戶看樣訂貨、塑料件開模前校驗(yàn)設(shè)計(jì)以及少量產(chǎn)品制造等，也應(yīng)用于政府、大學(xué)及研究所等機(jī)構(gòu)。用傳統(tǒng)方法須幾個(gè)星期、幾個(gè)月才能制造的復(fù)雜產(chǎn)品原型，用FDM成型法無(wú)需任何刀具和模具，瞬間便可完成。

四種快速成行技術(shù)主要工藝有四種基本類型：光固化成型法、分層實(shí)體制造法、選擇性激光燒結(jié)法和熔融沉積制造法。
1、光固化成形
SLA(Stereo lithography Apparatus)工藝也稱光造型、立體光刻及立體印刷，其工藝過(guò)程是以液態(tài)光敏樹脂為材料充滿液槽，由計(jì)算機(jī)控制激光束跟蹤層狀截面軌跡，并照射到液槽中的液體樹脂，而使這一層樹脂固化，之后升降臺(tái)下降一層高度，已成型的層面上又布滿一層樹脂，然后再進(jìn)行新一層的掃描，新固化的一層牢固地粘在前一層上，如此重復(fù)直到整個(gè)零件制造完畢，得到1個(gè)三維實(shí)體模型。該工藝的特點(diǎn)是：原型件精度高，零件強(qiáng)度和硬度好，可制出形狀特別復(fù)雜的空心零件，生產(chǎn)的模型柔性化好，可隨意拆裝，是間接制模的理想方法。缺點(diǎn)是需要支撐，樹脂收縮會(huì)導(dǎo)致精度下降，另外光固化樹脂有一定的毒性而不符合綠色制造發(fā)展趨勢(shì)等。
2、分層實(shí)體制造
LOM(Laminated Object Manufacturing)工藝或稱為疊層實(shí)體制造，其工藝原理是根據(jù)零件分層幾何信息切割箔材和紙等，將所獲得的層片粘接成三維實(shí)體。其工藝過(guò)程是：首先鋪上一層箔材，然后用CO，激光在計(jì)算機(jī)控制下切出本層輪廓，非零件部分全部切碎以便于去除。當(dāng)本層完成后，再鋪上一層箔材，用滾子碾壓并加熱，以固化黏結(jié)劑，使新鋪上的一層牢固地粘接在已成形體上，再切割該層的輪廓，如此反復(fù)直到加工完畢，再除切碎部分以得到完整的零件。該工藝的特點(diǎn)是工作可靠，模型支撐性好，成本低，效率高。缺點(diǎn)是前、后處理費(fèi)時(shí)費(fèi)力，且不能制造中空結(jié)構(gòu)件。
3、選擇性激光燒結(jié)
SLS(Selective Laser Sintering)工藝，常采用的材料有金屬、陶瓷、ABS塑料等材料的粉末作為成形材料。其工藝過(guò)程是：先在工作臺(tái)上鋪上一層粉末，在計(jì)算機(jī)控制下用激光束有選擇地進(jìn)行燒結(jié)(零件的空心部分不燒結(jié)，仍為粉末材料)，被燒結(jié)部分便固化在一起構(gòu)成零件的實(shí)心部分。一層完成后再進(jìn)行下一層，新一層與其上一層被牢牢地?zé)Y(jié)在一起。全部燒結(jié)完成后，去除多余的粉末，便得到燒結(jié)成的零件。該工藝的特點(diǎn)是材料適應(yīng)面廣，不僅能制造塑料零件，還能制造陶瓷、金屬、蠟等材料的零件。造型精度高，原型強(qiáng)度高，所以可用樣件進(jìn)行功能試驗(yàn)或裝配模擬。
4、熔融沉積成形