Fused Depostion Modeling (FDM)

Was ist FDM?

Warum FDM?

Materialien

Vor- und Nachteile von FDM

Was ist FDM?

Bei Fused Deposition Modeling (FDM) wird eine Spule Filament in den Drucker geladen und dann dem Extrusionskopf zugeführt, der mit einer beheizten Düse ausgestattet ist. Sobald die Düse die gewünschte Temperatur erreicht hat, treibt ein Motor das Filament durch sie hindurch und schmilzt es auf. Der Drucker bewegt den Extrusionskopf und legt das geschmolzene Material an genauen Stellen ab, wo es abkühlt und sich verfestigt (wie eine sehr präzise Heißklebepistole). Wenn eine Schicht fertig ist, bewegt sich die Bauplattform nach unten und der Prozess wiederholt sich, bis das Teil fertig ist. Nach dem Bedrucken ist das Teil in der Regel einsatzbereit, aber es kann einige Nachbearbeitungen erfordern, wie z.B. das Entfernen der Stützstrukturen oder das Glätten der Oberfläche.

FDM 3D-Druck; Quelle: YouTube/Stratasys

Warum FDM?

FDM ist die kostengünstigste Methode zur Herstellung thermoplastischer Teile und Prototypen. Sie hat aufgrund der hohen Verfügbarkeit der Technologie auch die kürzesten Vorlaufzeiten.

Für die FDM steht eine breite Palette von thermoplastischen Materialien zur Verfügung, die sowohl für die Herstellung von Prototypen als auch für einige funktionelle Anwendungen geeignet sind.

Materialien

PLA

PLA ist unter perfekten Bedingungen kompostierbar. Dann kann in unter einem Monat PLA in seine natürlichen Bestandteile zerlegt werden. Im Vergleich dazu brauchen andere Kunststoffe wesentlich mehr Zeit, manche sogar Jahrhunderte.

HIPS

HIPS hat eine sehr hohe Schlagzähigkeit, ist leicht und weist eine große Härte auf. HIPS ähnelt dem Kunststoff ABS sehr und ist beispielsweise PLA deutlich überlegen.

PETG

PETG als Filament ist aber zugleich zäh, elastisch, extrem bruchfest und doch transparent. Es handelt sich so insgesamt um einen zuverlässigen und gutmütigen thermoplatistischen Kunststoff. Er ist außerdem witterungsbeständig, was weder für PLA noch ABS gilt.

ABS

ABS ist einer der meistverbreiteten Kunststoffe der Welt. Durch den Zusatz von Acrylnitril ist ABS besonders widerstandsfähig gegen Öle, Fette und hohe Temperaturen.

Vor- und Nachteile FDM-Verfahren

Kostengünstige Methode

FDM ist eine kostengünstigste Methode zur Herstellung thermoplastischer Bauteile und Prototypen.

Maßgenauigkeit und Auflösung

FDM hat im Vergleich zu anderen Drucktechnologien die geringste Maßgenauigkeit und Auflösung.

Materialvielfalt

Es steht eine breite Palette von thermoplastischen Materialien zur Verfügung (ABS, PLA, PETG und HIPS).

Sichtbare Schichtlinien

FDM-Teile weisen wahrscheinlich sichtbare Schichtlinien auf, so dass eine Nachbearbeitung für ein glattes Finish erforderlich ist.