Was ist FDM 3D-Druck?

Was ist FDM 3D-Druck?

Interessiert an den Grundlagen des FDM-3D-Drucks? In diesem Artikel erklären wir, warum diese Technologie eine effiziente und kostengünstige Option für Rapid Prototyping und andere Anwendungen ist.

Fused Deposition Modeling (FDM) 3D-Druck, auch als Fused Filament Fabrication (FFF) bekannt, ist ein additiver Fertigungsprozess im Bereich der Materialextrusion. FDM baut Teile schichtweise auf, indem es geschmolzenes Material entlang eines vorbestimmten Pfades selektiv ablegt. Es verwendet lange Fäden aus thermoplastischem Polymer, um das endgültige physische Objekt zu bilden.

FDM bildet die größte installierte Basis an 3D-Druckern weltweit, ist die am weitesten verbreitete Technologie in den meisten Industrien und ist wahrscheinlich der erste Prozess, der einem einfällt, wenn man an 3D-Drucken denkt.

In diesem Artikel stellen wir die grundlegenden Prinzipien und wesentlichen Charakteristiken dieser beliebten additiven Technologie vor. Wir untersuchen auch die Unterschiede zwischen FDM-Maschinen, die für Prototyping (Desktop) und industrielle Anwendungen entwickelt wurden, und geben Ingenieuren Tipps und Tricks, um die besten Ergebnisse beim FDM-3D-Drucken zu erzielen.

Wie funktioniert FDM-3D-Drucken?

FDM-3D-Drucker arbeiten, indem sie geschmolzenes Filamentmaterial schichtweise auf eine Bauplattform auftragen, bis ein vollständiges Teil entstanden ist. FDM verwendet digitale Designdateien, die in die Maschine hochgeladen werden und in physische Dimensionen umgewandelt werden. Materialien für FDM umfassen Polymere wie ABS, PLA, PETG und PEI, die die Maschine als Fäden durch eine erhitzte Düse führt.

Um eine FDM-Maschine zu bedienen, laden Sie zunächst einen Spool dieses thermoplastischen Filaments in den Drucker. Sobald die Düse die gewünschte Temperatur erreicht hat, führt der Drucker das Filament durch den Extrusionskopf und die Düse.

Der Extrusionskopf ist an ein dreiachsiges System angeschlossen, das ihm Bewegungsfreiheit in den X-, Y- und Z-Achsen ermöglicht. Der Drucker gibt das geschmolzene Material in Form von Fäden ab und legt sie schichtweise entlang eines Pfades ab, der vom Design bestimmt wird. Nach dem Absetzen erkaltet das Material und verfestigt sich. In manchen Fällen können Sie einen Lüfter am Extrusionskopf befestigen, um das Abkühlen zu beschleunigen.

Um einen Bereich auszufüllen, sind mehrere Durchgänge erforderlich, ähnlich wie beim Ausmalen einer Form mit Stiften. Wenn der Drucker eine Schicht abgeschlossen hat, senkt sich die Bauplattform und die Maschine beginnt mit dem Drucken der nächsten Schicht. In einigen Maschineneinstellungen bewegt sich der Extrusionskopf nach oben. Wiederholen Sie diesen Prozess, bis das Teil fertig ist.

Was sind die Druckparameter eines FDM-3D-Druckers?

Die meisten FDM-Systeme ermöglichen es Ihnen, mehrere Prozessparameter anzupassen. Dazu gehören die Düsen- und Bauplatttemperaturen, die Baugeschwindigkeit, die Schichtdicke und die Kühlventilator Geschwindigkeit. Wenn Sie Designer sind, müssen Sie sich normalerweise nicht um diese Anpassungen kümmern, da Ihr AM-Operator sie wahrscheinlich bereits abgedeckt hat.

Wichtige Faktoren, die berücksichtigt werden sollten, sind die Baugröße und die Bodenhöhe. Typische Baudimensionen für Desktop-3D-Drucker betragen 200 x 200 x 200 mm, während industrielle Maschinen so groß sein können wie 1.000 x 1.000 x 1.000 mm. Wenn Sie lieber einen Desktopcomputer verwenden möchten, um Teile zu drucken, können Sie das große Modell in kleinere Teile aufteilen und diese dann wieder zusammenbauen.

Typische Schichtdicken für FDM liegen zwischen 50 und 400 Mikronen. Das Drucken von kürzeren Schichten führt zu glatteren Teilen und erfasst gekrümmte Geometrien genauer, aber das Drucken von höheren Schichten ermöglicht es Ihnen, Teile schneller und günstiger herzustellen.