Fused Deposition Modeling (FDM) Definition
Was zeichnet die FDM-Technologie aus?
Die FDM-Technologie ist eine revolutionäre Fertigungstechnik, bei der hochwertige thermoplastische Kunststoffe zur Erzeugung Ihrer Modelle eingesetzt werden. Hieraus resultieren robuste und langlebige Modelle, welche hochpräzise, reproduzierbar und über lange Zeit stabil sind. Mit dieser Technologie lassen sich Modelle mit einer Genauigkeit von bis zu 0,127 mm, geringen Wandstärken und komplexen Geometrien schnell und einfach realisieren.
Fused Deposition Modeling ist ein kostengünstiges 3D-Druck Verfahren, mit dem Sie zeiteffizient Ihre ersten Prototypen, Konzeptmodelle und Funktionsmuster erzeugen und prüfen können. Dank speziell entwickelter Hochleistungs-Thermoplaste ist es jetzt auch möglich Produktionsteile für Ihre Serienfertigung oder für den Endkundenbereich herzustellen.
Mit einem Marktanteil von über 40 % ist das FDM-Verfahren die weltweit populärste additive Fertigungstechnik. Dies liegt vor allem daran, dass die FDM-Technologie sowohl der Industrie, wie auch dem privaten Hobbybastler eine Vielzahl von Vorteilen bietet.
Wie funktioniert das FDM-Verfahren?
Schicht für Schicht zum fertigen Bauteil
Bei der FDM-Technologie wird das Bauteil durch schichtweises Auftragen eines Kunststoffes gefertigt. Zum Einsatz kommen dabei die gleichen geprüften Thermoplaste, die auch bei herkömmlichen Fertigungsverfahren anzutreffen sind. Wie bei jedem 3D-Druck-Verfahren wird zunächst ein digitales 3D-Modell benötigt. Mit der entsprechenden Software kann dieses in die für den Bauprozess optimale Lage positioniert und in eine Vielzahl von Schichten zerlegt werden. Danach werden die Werkzeugbahnen und Verfahrwege in XY-Richtung automatisch generiert. Anschließend kann die Datei an den 3D-Drucker gesendet werden. Die einzelnen Schichten werden von einem Extruder (beheizter Düsenkopf), der das Material zum Schmelzen bringt, auf die Bauplattform bzw. auf die vorhergehende Schicht aufgetragen. Durch das Absenken der Bauplattform in Z-Richtung wird Schicht für Schicht ein dreidimensionaler Volumenkörper erzeugt. Die einzelnen Schichten verschmelzen beim Auftragen miteinander und werden, durch die abweichende Umgebungstemperatur in der Baukammer, sofort ausgehärtet. Nach der Fertigstellung des Druckauftrages kann das Bauteil ohne große Nachbearbeitung verwendet werden.
Zur Erstellung von Überhängen, die den selbsttragenden Winkel von ca. 45° überschreiten, kommt zusätzliches Stützmaterial zum Einsatz. Dieses wird durch die Software automatisch berechnet. Hierdurch ist es möglich komplexe Geometrien zu erzeugen, ohne sich in der Designfreiheit einschränken zu müssen. Das verwendete Stützmaterial muss nach dem Druckvorgang ausgespült bzw. weggebrochen werden, je nachdem ob dieses wasserlösliche Eigenschaften besitzt.
Auch bei Bauteilen, die den Bauraum des jeweiligen 3D-Druckers überschreiten, kann durch die Aufteilung des Bauteiles und nachträglicher Fügeverfahren, ein präzises und reproduzierbares Ergebnis erzielt werden.
Eine denkbar wichtige Rolle nehmen die Füllstrukturen eines jeden Objektes ein. Durch Anpassungen des sogenannten „Infills“ lassen sich Material, Gewicht und Kosten einsparen. Die Entscheidung darüber, in welchem Maße Einsparungen im Inneren des Bauteiles vorgenommen werden können, ist maßgeblich von den Anforderungen an die Festigkeit abhängig.
Zusammengefasst ist das FDM-Verfahren ein kostengünstiges und prozesssicheres Verfahren, mit dem Sie auch Ihre außergewöhnlichsten Ideen zum Leben erwecken können. Gleichzeitig besitzt das Fused Deposition Modeling eine breit aufgestellte Material- und Farbauswahl für die unterschiedlichsten Anwendungsgebiete.
FDM-Material Technologie
Leistungsstarke Thermoplaste für höchste Ansprüche
PartIQ bietet Ihnen eine große Auswahl verschiedener Baumaterialien mit den unterschiedlichsten Materialeigenschaften in einer Vielzahl von Farben an. Hierfür stehen robuste und leistungsstarke Thermoplaste zur Verfügung, mit denen Sie alle Vorteile des 3D-Druckes optimal für sich nutzen können. Die speziell von Stratasys entwickelten Materialien eignen sich hervorragend für Konzeptmodelle, Funktionsprototypen, gebrauchsfertige Bauteile sowie für Ihre Serienfertigung und wird somit den höchsten Ansprüchen gerecht.
Für besondere Einsatzbedingungen können Materialien mit verschiedenen chemischen, thermischen und mechanischen Eigenschaften (wie beispielsweise UV-Beständigkeit, Biokompatibilität, elektrostatische Ableitfähigkeit, sowie elastische oder auch schwer entflammbarer Kunststoffe mit FST-Zertifizierung) verwendet werden.
Zur Auswahl stehen die bekannten Materialien wie beispielsweise ABS, ASA, PC oder auch Hochleistungskunststoffe wie Nylon 12 Carbon Fiber, ULTEM 1010 und ULTEM 9085 sowie Antero 800NA.
Gemeinsam finden wir für Ihren Anwendungsbereich das passende Modellmaterial.
Vorteile des FDM-Verfahrens
Beständig gegen chemische, thermische und mechanische Einflüsse.
Sehr stabile Bauteile und somit für den Dauereinsatz geeignet.
Große Auswahl an Materialien und Farben verfügbar.
Hohe Designfreiheit im gesamten Entwicklungsprozess.
Erstellung außergewöhnlicher Geometrien möglich.
Schnelles Erstellen von Design- und Funktionsmustern.
Kostensenkung durch geringere Entwicklungskosten für Ihre Prototypen.
Reduzierung der Produkteinführungszeiten.
Bestes Preis-Leistungsverhältnis bei der Einzelteilfertigung von großen Bauteilen.
Bauteile benötigen keine große Nachbearbeitung (use as printed).
Einschränkungen des FDM-Verfahrens
Stützmaterial kann beim Entfernen unerwünschte Spuren hinterlassen.
Es können Schichtstufen auf der Oberfläche erkennbar sein.
Feine Details mit geringen Wandstärken < 0,5 mm sind nicht darstellbar.
Mechanische Beständigkeit variiert je nach Achse/Orientierung.
Fertigungsmerkmale
| Fertigungsvolumen | bis zu 406 x 355 x 406 mm |
| Schichthöhe in Z-Richtung | 0,1270 mm – 0,3302 mm |
| Mindestgröße der Merkmale | mindestens 0,5 mm |
| Toleranz | ± 0,5 mm für Teile < 100 mm ± 0,5 % für Teile > 100 mm |
| Produktionszeit | ca. 2 Tage nach Auftragseingang |
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