熔融挤出成型(FDM)工艺的材料一般是热塑性材料，如蜡、ABS、PC、尼龙等，以丝 状供料。材料在喷头内被加热熔化。喷头沿零件截面轮廓和填充轨迹运动，同时将熔化的材 料挤出，材料迅速固化，并与周围的材料粘结。每一个层片都是在上一层上堆积而成，上一 层对当前层起到定位和支撑的作用。随着高度的增加，层片轮廓的面积和形状都会发生变化， 当形状发生较大的变化时，上层轮廓就不能给当前层提供充分的定位和支撑作用，这就需要 设计一些辅助结构－“支撑”，对后续层提供定位和支撑，以保证成形过程的顺利实现。 快速模具制造（Rapid Tooling，RT）是快速成型技术的重要应用方向。RT 可分为直 接法和间接法两种。快速成型能容易地直接得到立体实物的特点使得一步成型模具的直接法 更为现实，基于 SLS 工艺的 RT 技术已经可以一步到位地得到所设计的模具。间接法则利用 快速成型系统制造出母模，再用传统方法通过一次或多次翻模来得到最终的模具。FDM 在 快速经济制模领域中可用间接法得到注塑模和铸造模。首先用 FDM 制造母模，然后浇注硅 橡胶、环氧树脂、聚氨酯等材料或低熔点合金材料，固化后取出母模即可得到软性的注塑模 或低熔点合金铸模。这种模具的寿命通常只有数件至数百件。如果利用母模或这种模具浇注 （涂覆）石膏、陶瓷、金属构成硬模具，其寿命可达数千件。用铸造石蜡为原料，可直接得 到用于熔模铸造的母模。日本丰田公司利用 FDM 技术在汽车设计制造中获得了巨大收益。 Avalon 汽车是丰田公司应用 FDM 工艺重新设计的第一个项目计划。由于是首次应用，计划 用 FDM 制造的零件只有 35 种。FDM 制造出的 Avalon 原型零件使设计者捕捉到了不少缺陷， 例如通过对后视镜原型件的分析，发现如果采用原来的设计，零件与模具将很难分离，于是 做了相应的改动，节省了后期更改所需的大量费用。Avalon 汽车的左侧后视镜是用最终使用 的材料制成的，用来做振动试验，右侧后视镜则用 FDM 完成，仅此一项就为丰田公司节省 了 20 万美元。另外，FDM 在 4 个 Avalon 门把手上省下的加工费用也超过了 30 万美元。 一汽—大众汽车有限公司自 2005 年开始尝试使用 FDM 工艺开发新设计零件，图 8 是用 FDM 工艺制造的发动机罩盖快速成型件。FDM 在快速模具制作中用途广泛，利用 FDM 制作的快速原型来制造硅树脂模具是非常有效的，例如汽车电动窗和尾灯等的控制开关就可 用这种方法制造，甚至可以通过打磨过的 FDM 母模制得透明的氨基甲酸乙酯材料的尾灯玻 璃。它与实际生产的产品非常相似，用这种方法制作的零件与用铸造法或注塑法制作的零件 没有什么差别。Mizuno 是世界上最大的综合性体育用品制造公司。1997 年 1 月，Mizuno 美 国公司开发了一套新的高尔夫球杆，这通常需要 13 个月的时间。FDM 的应用大大缩短了这 个过程，设计出的新高尔夫球头用 FDM 制作后，可以迅速地得到反馈意见并进行修改，大 大加快了造型阶段的设计验证，一旦设计定型，FDM 最后制造出的 ABS 原型就可以作为加 工基准在 CNC 机床上进行钢制母模的加工。新的高尔夫球杆整个开发周期在 7 个月内就全 部完成，缩短了 40%的时间。现在，FDM 快速成型技术已成为 Mizuno 美国公司在产品开发 过程中起决定性作用的组成部分。 FDM 工艺是快速成型领域很有特色的工艺方法，与 SLA 和 SLS 工艺可并称为三大主 流快速成型技术。快速成型是虚拟制造技术的有力补充，是直接架通思想与现实的桥梁。 Gibson 等人对虚拟现实（Virtual Reality ，VR）技术与 RP 作了分析比较。美国在 80 年代末 提出、90 年代重点发展的武器研制系统方法——并行工程强调了阶段的相互关联、阶段信 息的双向交流以及反馈，RP 技术是实现这些目标的有力手段。可以预期，FDM 必将在制造 业、航空航天业中体现更高的价值，并得到更迅速的发展。