FDM 3d พิมพ์คืออะไร?

FDM 3d พิมพ์คืออะไร?

สนใจที่จะเรียนรู้พื้นฐานของการพิมพ์ 3D FDM หรือไม่? ในบทความนี้ เราอธิบายว่าทำไมเทคโนโลยีนี้จึงเป็นตัวเลือกที่มีประสิทธิภาพและคุ้มค่าสำหรับการสร้างต้นแบบอย่างรวดเร็วและการใช้งานอื่น ๆ

กระบวนการพิมพ์ 3D แบบ Fused Deposition Modeling (FDM) หรือที่รู้จักในชื่อ Fused Filament Fabrication (FFF) เป็นกระบวนการผลิตแบบเพิ่มขึ้นในด้านการบีบอัดวัสดุ FDM สร้างชิ้นส่วนทีละชั้นโดยการวางวัสดุหลอมเหลวตามเส้นทางที่กำหนดไว้ล่วงหน้า โดยใช้เส้นใยโพลิเมอร์เทอร์โมพลาสติกยาวในการสร้างวัตถุจริง

FDM เป็นฐานการติดตั้งที่ใหญ่ที่สุดของเครื่องพิมพ์ 3D ในโลก เป็นเทคโนโลยีที่ได้รับความนิยมมากที่สุดในอุตสาหกรรมต่าง ๆ และอาจเป็นกระบวนการแรกที่คุณนึกถึงเมื่อพูดถึงการพิมพ์ 3D

ในบทความนี้ เราจะแนะนำหลักการพื้นฐานและลักษณะสำคัญของเทคโนโลยีการเพิ่มวัสดุชนิดนี้ นอกจากนี้เรายังสำรวจความแตกต่างระหว่างเครื่อง FDM ที่ออกแบบมาสำหรับการทำตัวอย่าง (เดสก์ท็อป) และการใช้งานในเชิงอุตสาหกรรม และให้คำแนะนำกับวิศวกรในการได้ผลลัพธ์ที่ดีที่สุดจากการพิมพ์ 3D โดยใช้ FDM

FDM การพิมพ์ 3D ทำงานอย่างไร?

เครื่องพิมพ์ 3D แบบ FDM ทำงานโดยการวางเส้นใยที่ละลายแล้วลงบนแพลตฟอร์มสร้างชั้นแล้วชั้นเล่าจนกระทั่งได้ชิ้นงานที่สมบูรณ์ FDM ใช้ไฟล์การออกแบบดิจิทัลที่อัปโหลดเข้าไปในเครื่องและแปลงเป็นมิติทางกายภาพ ส่วนวัสดุที่ใช้ใน FDM ประกอบด้วยโพลิเมอร์ เช่น ABS, PLA, PETG และ PEI ซึ่งเครื่องจะดึงผ่านหัวฉีดที่ถูกทำความร้อน

ในการใช้งานเครื่อง FDM คุณต้องใส่ขดลวดของเส้นใยเทอร์โมพลาสติกเข้าไปในเครื่องพิมพ์ก่อน เมื่อหัวฉีดถึงอุณหภูมิที่กำหนด เครื่องพิมพ์จะนำเส้นใยผ่านหัวฉีดและหัวพ่น

หัวฉีดเชื่อมต่อกับระบบแกนสามแกนซึ่งช่วยให้มันเคลื่อนที่ได้ตามแกน X, Y และ Z เครื่องพิมพ์จะปล่อยวัสดุหลอมเหลวออกมาเป็นเส้นใยแล้ววางทับกันทีละชั้นตามเส้นทางที่กำหนดโดยการออกแบบ เมื่อวางลงแล้ว วัสดุจะเย็นลงและแข็งตัว ในบางกรณี คุณสามารถติดพัดลมที่หัวฉีดเพื่อเร่งการเย็นลงได้

ในการเติมพื้นที่ จะต้องทำหลายรอบ เช่นเดียวกับการระบายสีในรูปร่างด้วยปากกาเมื่อเครื่องพิมพ์เสร็จสิ้นหนึ่งชั้น แผ่นสร้างงานจะลดระดับลงและเครื่องจะเริ่มพิมพ์ชั้นถัดไป ในบางการตั้งค่าของเครื่อง หัวฉีดจะเคลื่อนที่ขึ้น ทำซ้ำกระบวนการนี้จนกระทั่งชิ้นงานเสร็จสมบูรณ์

อะไรคือพารามิเตอร์การพิมพ์ของเครื่องพิมพ์ 3D แบบ FDM?

ระบบ FDM ส่วนใหญ่จะให้คุณปรับพารามิเตอร์กระบวนการหลายอย่างได้ เช่น อุณหภูมิของหัวฉีดและแพลตฟอร์มสร้าง ความเร็วในการสร้าง ความสูงของเลเยอร์ และความเร็วของพัดลมระบายความร้อน หากคุณเป็นนักออกแบบ คุณมักจะไม่ต้องกังวลเกี่ยวกับการปรับแต่งเหล่านี้ เพราะผู้ปฏิบัติงาน AM ของคุณน่าจะจัดการเรื่องนี้ไว้ให้แล้ว

อย่างไรก็ตาม ปัจจัยสำคัญที่ควรพิจารณาคือขนาดของการสร้างและระดับพื้นที่สร้าง มิติมาตรฐานสำหรับเครื่องพิมพ์ 3D แบบเดสก์ท็อปคือ 200 x 200 x 200 มม. ในขณะที่เครื่องอุตสาหกรรมสามารถมีขนาดใหญ่ถึง 1,000 x 1,000 x 1,000 มม. หากคุณต้องการใช้คอมพิวเตอร์เดสก์ท็อปเพื่อพิมพ์ชิ้นส่วน คุณสามารถแยกโมเดลขนาดใหญ่ออกเป็นส่วนย่อยๆ แล้วนำมาประกอบเข้าด้วยกันภายหลัง

ความสูงของเลเยอร์ทั่วไปสำหรับ FDM อยู่ระหว่าง 50 ถึง 400 ไมครอน การพิมพ์เลเยอร์ที่บางกว่าจะทำให้ได้ชิ้นส่วนที่เนียนกว่าและสามารถจับรายละเอียดของทรงโค้งได้แม่นยำขึ้น แต่การพิมพ์เลเยอร์ที่หนาขึ้นจะทำให้คุณสร้างชิ้นส่วนได้เร็วขึ้นและในราคาที่ต่ำลง