Что такое 3D-печать FDM?

Что такое 3D-печать FDM?

Заинтересованы в изучении основ 3D-печати FDM? В этой статье мы объясняем, почему эта технология является эффективным и экономически выгодным вариантом для быстрого прототипирования и других приложений.

Fused Deposition Modeling (FDM) - это технология 3D-печати, также известная как Fused Filament Fabrication (FFF), которая представляет собой процесс аддитивного производства в области экструзии материалов. FDM создаёт детали слой за слоем путём селективного нанесения расплавленного материала по предопределённому пути. Она использует длинные нити термопластичных полимеров для формирования конечного физического объекта.

FDM составляет крупнейшую установленную базу 3D-принтеров в мире, является наиболее широко используемой технологией во многих отраслях и, вероятно, первым процессом, который приходит на ум, когда речь идёт о 3D-печати.

В этой статье мы рассмотрим основные принципы и ключевые характеристики этой популярной аддитивной технологии. Мы также исследуем различия между FDM-устройствами, предназначенными для прототипирования (настольными) и промышленного применения, и дадим инженерам советы и хитрости для достижения наилучших результатов при 3D-печати методом FDM.

Как работает 3D-печать методом FDM?

Принтеры FDM работают за счет нанесения расплавленного филамента на платформу послойно, пока не будет получен готовый объект. FDM использует цифровые файлы дизайна, загруженные в машину, и преобразует их в физические размеры. Материалы для FDM включают полимеры, такие как ABS, PLA, PETG и PEI, которые подаются машине в виде нитей через нагретый сопловый элемент.

Для работы с принтером FDM сначала загружается катушка этого термопластичного филамента в принтер. Как только сопло достигает желаемой температуры, принтер подает филамент через экструзионную головку и сопло.

Экструзионная головка соединена с трехосной системой, которая позволяет ей двигаться по осям X, Y и Z. Принтер выдавливает расплавленный материал в виде нитей и откладывает их слой за слоем по траектории, определяемой дизайном. После отложения материал охлаждается и затвердевает. В некоторых случаях можно установить вентилятор на экструзионную головку для ускорения охлаждения.

Для заполнения области требуется несколько проходов, подобно закрашиванию формы маркерами. Когда принтер завершает слой, платформа опускается, и машина начинает печать следующего слоя. В некоторых настройках машины сопло движется вверх. Повторяйте этот процесс до завершения детали.

Каковы параметры печати для 3D-принтера FDM?

Большинство систем FDM позволяют вам регулировать множество параметров процесса. К ним относятся температура сопла и платформы, скорость построения, высота слоя и скорость охлаждающего вентилятора. Если вы дизайнер, вам обычно не нужно беспокоиться об этих настройках, так как ваш оператор АМ, вероятно, уже позаботился об этом.

Однако важными факторами являются размеры конструкции и высота платформы. Обычные размеры для настольных 3D-принтеров составляют 200 x 200 x 200 мм, в то время как промышленные машины могут достигать размеров 1 000 x 1 000 x 1 000 мм. Если вы предпочитаете использовать настольный компьютер для печати деталей, вы можете разбить большую модель на более мелкие части, а затем снова собрать их.

Типичная высота слоев для FDM составляет от 50 до 400 микрон. Печать более тонких слоев дает более гладкие детали и точнее передает криволинейные формы, но печать более толстых слоев позволяет создавать детали быстрее и по более низкой цене.