Druk 3D FDM (Fused Deposition Modeling)
Technologia druku 3D FDM lub FFF jest najbardziej powszechną i popularną metodą drukowania 3D z uwagi na niskie koszta realizacji przy dobrych rezultatach dla celów prototypowych i nisko-seryjnych. Druk FDM oferuje najniższe możliwe koszta produkcji części z tworzyw termoplastycznych takich jak ABS, PETG, PLA, ASA, TPU, Nylon, itp. w wielu kolorach już od jednej sztuki w czasie nawet jednego dnia roboczego.
O Technologii
Części drukowane w FDM mają dobre właściwości mechaniczne, lecz nie tak dobre jak z druku SLS z uwagi na anizotropowość FDM; na wydruku FDM widoczne są niestety warstwy przyrostowe (+/- 0,2mm grubość warstwy) oraz nie każda geometria modelu nadaje się na druk FDM z uwagi na konieczność korzystania z podpór w trakcie druku.
Jednak ilość zalet w postaci niskich kosztów druku, krótkich czasów realizacji oraz dobrych właściwości mechanicznych , przeważa nad wadami w postaci niższej jakości od druku SLS czy SLA, czyniąc druk 3D FDM podstawowym wyborem w większości zastosowań przemysłowych i użytkowych.
Proces druku FDM
Proces druku FDM polega na topieniu w nagrzanej dyszy termoplastycznego filamentu w postaci żyłki nawiniętej na szpule. Wypływające tworzywo rozprowadzane przez ruchomą głowicę jest schładzane nadmuchem z wentylatorów i ponownie zastyga tworząc docelowy kształt drukowanego modelu 3D na platformie roboczej. Na tej zasadzie powstaje kolejna warstwa modelu lub też wspomagających elementów podporowych usuwanych po skończonym wydruku. Z uwagi na budowę modelu warstwa po warstwie, najniższa wytrzymałość mechaniczna jest wzdłuż poszczególnych warstw, więc wydruk FDM ma znaczną anizotropie mechaniczną czyli niższą wytrzymałość w osi Z wydruku 3D, a wysoką w osiach XY.
Specyfikacja technologii FDM / FFF
- Komora robocza – standardowa 250 x 250 x 250 mm / przemysłowa 600 x 600 x 1000 mm
- Dokładność – standardowa +/-0,6% / przemysłowa +/-0,3%
- Warstwa przyrostowa standardowa 0,20mm (od 0,12mm do 0,32mm)
- Wymagana minimalna grubość ścianek 0,8mm
- Dostępne materiały: PLA/PETG/PCTG/ABS/ASA/TPU/PP/PC/PA12/PETG V0/ABS-ESD
- Kolor standardowy czarny/szary/biały lub indywidualnie wybrany z dużej palety kolorów
- Czas realizacji 1-3 dni roboczych dla jednostkowych zamówień
Podstawowe materiały do druku FDM
PLA – podstawowy materiał do druku 3D przedmiotów o nie przemysłowym zastosowaniu, czyli na przykład modele koncepcyjne, pojemniki, zabawki, gadżety, prototypy, dekoracje. PLA ma pochodzenie roślinne więc jest ekologiczny i bezpieczny w użytkowaniu oraz ma największa paletę dostępnych kolorów, lecz nie jest zbyt wytrzymały na zginanie ani temperaturę >60°C oraz jest kruchy, choć wytrzymały na ściskanie.
ABS – popularny kopolimer przemysłowy używany w formowaniu wtryskowym, ma również szerokie zastosowanie w druku FDM. ABS jest wytrzymały mechanicznie, wytrzymuje duże naprężenia i temperatury do 90°C, ma szeroką odporność chemiczną (oprócz acetonu, ketonów i estrów). ABS nadaje się do tworzenia funkcjonalnych części i prototypów lecz o mniejszych wymaganiach dokładności wymiarowej ponieważ ABS w trakcie druku 3D podlega sporemu skurczowi temperaturowemu.
PETG – znane tworzywo polimerowe PET z dodatkiem Glikolu znalazło uniwersalne zastosowanie w druku 3D, sytuując się jako kompromis właściwości PLA i ABS, oferując połączone ich właściwości. Zachowując prostotę druku i dokładność wymiarową PLA, oferuje zbliżoną wytrzymałość mechaniczną i odporność chemiczną/temperaturową jak ABS, dodatkowo mając większą elastyczność od obu. PETG jest również najtańszym filamentem, posiada wiele kolorów, jest częściowo odporny na UV i warunki zewnętrzne. Filament PETG znajduje zastosowanie w użytkowych elementach i przemysłowych zastosowaniach przy niskiej cenie realizacji.
ASA – jest to „ABS na sterydach”, czyli podobnie wytrzymały polimer, lecz o wysokiej odporności na niekorzystne warunki zewnętrze. ASA jest w pełni odporny na UV promienie słoneczne – nie powodują one degradacji z czasem ani żółknięcia jak w przypadku ABS. Filament ASA jest polecany do tworzenia komponentów użytkowanych na zewnątrz jeśli konieczne jest jeszcze większa odporność niż PETG, lecz nie jest zalecany do przedmiotów użytkowanych w pomieszczeniach ponieważ jest trudny w utrzymaniu dokładności wymiarowej oraz jest droższy od ABS czy PETG.
TPU – jest to elastyczne tworzywo poliuretanowe symulujące gumę o średniej i dużej twardości. Stosowane jest do tworzenia elementów które muszą wykazywać odporność na zginanie, wykręcanie, ściskanie, uszczelnianie, odbijanie. Najczęściej występuję w skali twardości pomiędzy 80-95 Shore A, więc nie jest tak giętki jak typowa guma.
Specjalistyczne materiały do druku FDM
- ABS-ESD – ABS o właściwościach antystatycznych do wydruków obudów elektroniki
- NYLON PA12 + CF / GF – dodatek włókna węglowego / włókna szklanego zwiększa sztywność, wytrzymałość, odporność chemiczną, termiczną oraz na zużycie poliamidu PA12
- PET-G UL94 V0 – filament bezhalogenowy, niepalny zgodnie z normą UL94 V0
- PETG + CF / GF – dodatek włókna węglowego / włókna szklanego zwiększa sztywność i odporność na obciążenia mechaniczne materiału PETG
- PCTG – podwyższona udarność, odporność na uderzenia, elastyczność w stosunku do PETG
Masz pomysł?
My go wydrukujemy!
Daj nam znać, a wspólnie przełożymy Twoją wizję na fizyczny model.