熔融沉積制造 〔 FDM-Fused Deposition Modeling〕又稱材料選擇性溶覆、熔融擠出成模（MEM-Melted Extrusion Molding ）或簡稱熔積成型。研究這種工藝的主要有Stratasys 公司和Med Modeler公司并且這種技術以美國Stratasys公司開發(fā)的產(chǎn)品制造系統(tǒng)應用最為廣泛。

    1）工作原理
 

    絲狀成型材料和支撐材料由供絲機構(gòu)送至各自對應的噴頭，并在噴頭中加熱至熔融態(tài)，另外加熱噴頭在計算機的控制下按照相關截面輪廓的信息作X-Y平面運動，同時擠壓并控制液體流量，使粘稠液體均勻地鋪撤在斷面層上。這樣成型材料和支撐材料就被選擇性地涂彼在工作臺上，快速冷卻后形成截面輪廓，一層成型完成后，噴頭上升一截面層的高度再進行下一層的涂覆如此循環(huán)，最終形成三維產(chǎn)品。

    2）系統(tǒng)組成

  以清華大學推出的 MEM--250 為例說明。該制造系統(tǒng)主要包括硬件系統(tǒng)、軟件系統(tǒng)供料系統(tǒng)。硬件系統(tǒng)由兩部分組成，一部分是以機械運動承載加工為主，另一部分以電氣運動控制和溫度控制為主。

  機械系統(tǒng)

    MEM--250 機械系統(tǒng)包括運動、噴頭、成型室、材料室、控制室和電源室等單元。其機械系統(tǒng)采用模塊化設計，各個單元相互獨立。如運動單元只完成掃描和升降動作，而且整機運動精度只決定于運動單元的精度，與其他單元無關。因此每個單元可以根據(jù)其功能需求采用不同的設計。運動單元和噴頭單元對精度要求較高，其部件的選用及零件的加工都要特別考慮。電源室和控制室需要具有防止干擾和抗干擾功能，應采用屏蔽措施。

   基于PC總線的運動控制卡能實現(xiàn)直線、圓弧插補和多軸聯(lián)動。PC總線的噴頭控制卡用于完成噴頭的出絲控制，具有超前和滯后動作補償功能。噴頭控制卡與運動控制卡能夠協(xié)同工作，通過運動控制卡的協(xié)同信號控制噴頭的啟停和轉(zhuǎn)向。

   制造系統(tǒng)配備了三套獨立的溫度控制器，分別檢測與控制成型噴嘴、支撐噴嘴和成型室的溫度。為了適應對控制長時間連續(xù)工作下高可靠性的要求，整個控制系統(tǒng)采用了多微處理機二級分布式集散控制結(jié)構(gòu)，各個控制單元具有故障診斷和自修復功能，使故障的影響局部化。由于采用了PC總線和插板式結(jié)構(gòu)，使系統(tǒng)具有組態(tài)靈活、擴展容量大、抗干擾能力強等特點。

   該系統(tǒng)關鍵部件是噴頭，這里以上海富力奇公司推出的TSJ系列快速成型機（如圖3-7所示）為例介紹了一下噴頭的結(jié)構(gòu)。噴頭內(nèi)的螺桿與送絲機構(gòu)用可沿R方向旋轉(zhuǎn)的同一步進電動機驅(qū)動，當外部計算機發(fā)出指令后，步進電動機驅(qū)動螺桿，同時，又通過同步齒形帶傳動與送料輥將塑料絲送入成型頭，在噴頭中，由于電熱棒的作用，絲料呈熔融狀態(tài)，并在螺桿的推擠下，通過銅質(zhì)噴嘴涂覆在工作臺上。