Mitä on FDM 3D-tulostus?
Mikä on FDM 3D-tulostin?
FDM 3D-tulostuson suosituin 3D-tulostustekniikka. Opi kaikki mitä sinun tarvitsee tietää siitä ja miten se vertautuu muihin menetelmiin.
Sulatettu laskeutumismallinnus eli lyhyesti FDM on materiaalien ekstruusiomenetelmä lisäainevalmistuksessa, jossa materiaalit ekstrudoidaan suuttimen läpi ja yhdistetään 3D-objektien luomiseksi.
Erityisesti "vakio" FDM-prosessi eroaa muista materiaalien ekstruusiotekniikoista,Tyypillinen FDM 3D -tulostin ottaa siis polymeeripohjaisen filamentin ja pakottaa sen kuumennetun suuttimen läpi, joka sulattaa materiaalin ja kerrostaa sen 2D-kerroksina tulostusalustalle. Lämpimänä nämä kerrokset sulautuvat toisiinsa lopulta muodostaenkolmiulotteinen osa.
MITEN SE TOIMII
FDM (tai FFF)on pääasiassa ominaista kestomuovien ekstruusio ja valikoiva kerrostaminen kerroksiksi, jotka muodostavat kolmiulotteisen kappaleen. Tämä saattaa kuulostaa hieman epämääräiseltä, joten tutkitaanpa prosessia tarkemmin tässä.
FDM-tekniikka on pohjimmiltaan suhteellisen yksinkertainen. Sen päätoiminnot suoritetaan kahdella erillisellä järjestelmällä: toinen vastaa ekstruusiosta ja laskeumasta ja toinen tulostuspään liikkeestä.
Ekstruusio ja laskeuma
Yleisesti ottaen ekstruusio- ja pinnoitusjärjestelmä voidaan jakaa kahteen pääyksikköön: "kylmään päähän" ja "kuumaan päähän". FDM 3D -tulostuksessa käytettävät kestomuovit toimitetaan usein filamenttikeloina, ja kylmä pää vastaa materiaalin syöttämisestä kelalta 3D-tulostimeen. Kylmä pää ohjaa myös materiaalin pinnoitusnopeutta toiseen päähän, mitä usein kutsutaan "virtaukseksi".
Hotend puolestaan vastaa liikkuvan muovimateriaalin lämmittämisestä pisteeseen, jossa se voidaan "puhdistaa" suuttimen läpi, mistä johtuu sen nimi. Tämä vaihe sisältää useita komponentteja, kuten lämmityspatruunoita, jäähdytyselementtejä ja tietenkin suuttimia.
Kylmän ja kuuman pään on toimittava synergistisesti puristaakseen juuri oikean määrän materiaalia vaaditussa lämpötilassa ja fysikaalisessa olomuodossa kerrosten asianmukaisen pinoamisen varmistamiseksi.
VERTAILU
FDM tarjoaa useita etuja muihin 3D-tulostusmenetelmiin verrattuna, mutta sillä on myös haittapuolia. Listataanpa sen hyvät ja huonot puolet tulostuslaadun ja osan yleisen laadun suhteen verrattuna muihin suosittuihin 3D-tulostustekniikoihin.
Hyvät puolet
Skaalautuvuus on yksi FDM 3D -tulostuksen merkittävimmistä eduista. Toisin kuin hartsipohjaiset 3D-tulostimet, FDM-tulostimet voidaan helposti skaalata mihin tahansa kokoon, koska ainoa rajoitus on kunkin portaalin liike.
Yksi helposti skaalautuvan suunnittelun ilmeisimmistä eduista on kustannus-koko-suhde. Alhaisten osakustannusten ja yksinkertaisen suunnittelun ansiosta FDM-tulostimia valmistetaan jatkuvasti suuremmiksi ja halvemmiksi.
Kustannuksista puheen ollen, tavalliset FDM-filamentit ovat ylivoimaisesti halvin 3D-tulostusmateriaali, varsinkin verrattuna muihin 3D-tulostusmenetelmiin, kuten SLS- ja hartsipohjaiseen tulostukseen.
Toinen materiaalien etu on joustavuus. Millä tahansa FDM-tulostimella voidaan tulostaa laaja valikoima termoplastisia materiaaleja ja eksoottisia filamentteja suhteellisen vähäisillä päivityksillä ja muutoksilla, eikä tätä voida sanoa muista tyyleistä, joissa materiaalin on oltava hartsia tai hienoa jauhetta.
Haittoja
FDM 3D -tulostuksella on kuitenkin myös omat puutteensa. Yksinkertaisuuden ja komponenttien kokonaiskustannusten vuoksi FDM-tulostimet vaativat usein paljon säätöjä ja hienosäätöä (nimittäin alustan tasaamista) saavuttaakseen muiden tulostusmenetelmien luotettavuuden ja laadun tason.
Toisin kuin hartsi ja SLS, FDM on vahvasti riippuvainen fyysisestä liikkeestä. Tämän seurauksena monet FDM-tulostimen komponentit vaativat kalibroinnin lisäksi säännöllistä huoltoa. ja huomiota: hihnan kireys, ekstruuderin puhdistus, kiskojen voitelu ja jopa osien, kuten hoend-suuttimien, vaihto.
Lopuksi, FDM-tulostus on erittäin riippuvainen raaka-aineen laadusta. Hehkulangan heikko mittatarkkuus voi johtaa useisiin puristusongelmiin, ja muovien kemiallinen koostumus voi myös tehdä tulostusprosessista ongelmallisen. Lisäksi filamenttikelat on varastoitava asianmukaisesti kosteuden imeytymisen välttämiseksi – mikä myös vaikuttaa tulostusprosessiin.
