Kunststoffverarbeitung mit 3D-Druck

In dieser Einführung in den FDM-3D-Druck decken wir die Grundlagen der Technologie ab.

FDM (Fused Deposition Modeling) oder FFF (Fused Filament Fabrication) ist ein additiver Herstellungsprozess, der zur Familie der Materialextrusion gehört. In FDM wird ein Objekt durch selektives Abscheiden von geschmolzenem Material in einer vorgegebenen Bahn Schicht für Schicht aufgebaut. Die verwendeten Materialien sind thermoplastische Polymere und werden in Filamentform geliefert.

FDM ist die am weitesten verbreitImage result for 3d printerete 3D-Drucktechnologie.

Ein Designer sollte die Möglichkeiten und Grenzen der Technologie bei der Herstellung eines Teils mit FDM im Auge behalten, um das beste Ergebnis zu erzielen.

Das FDM-Druckverfahren – Wie funktioniert FDM?

Eine Spule aus thermoplastischem Filament wird zunächst in den Drucker eingelegt. Sobald die Düse die gewünschte Temperatur erreicht hat, wird das Filament dem Extrusionskopf und in der Düse zugeführt, wo es schmilzt.

Der Extruderkopf ist an einem 3-Achs-System befestigt, das eine Bewegung in X-, Y- und Z-Richtung ermöglicht. Das geschmolzene Material wird in dünnen Strängen extrudiert und schichtweise an vorbestimmten Stellen abgeschieden, wo es abkühlt und erstarrt.

Um einen Bereich zu füllen, sind mehrere Durchläufe erforderlich (ähnlich dem Einfärben einer Fläche mit einem Textmarker). Wenn eine Schicht fertig ist, fährt die Bauplattform nach unten (oder bei anderen Maschinenaufbauten fährt der Extruderkopf nach oben) und eine neue Schicht wird abgelegt. Dieser Vorgang wird solange wiederholt, bis das Teil fertig ist.

Drucker-Parameter

Die meisten FDM-Systeme erlauben die Einstellung verschiedener Prozessparameter, einschließlich der Temperatur der Düse und der Bauplattform, der Baudrehzahl, der Schichthöhe und der Geschwindigkeit des Kühlgebläses.

Aus der Sicht eines Designers ist es wichtig, die Größe und die Höhe des Layers zu bestimmen:

Die verfügbare Baugröße eines Desktop-3D-Druckers beträgt üblicherweise 200 x 200 x 200 mm, während sie bei Industriemaschinen bis zu 1000 x 1000 x 1000 mm betragen kann.

Die typische Schichthöhe in FDM variiert zwischen 50 und 400 Mikron. Eine geringere Schichthöhe erzeugt glattere Teile. Eine größere Höhe stellt Teile schneller und kostengünstiger her.