Druk 3D metodą FDM (Fused Deposition Modeling) jest jedną z najbardziej popularnych technologii druku 3D. Polega na nakładaniu kolejnych warstw materiału termoplastycznego, najczęściej filamentu, który jest topiony i osadzany przez ruchomą dyszę. Proces ten tworzy trójwymiarowe obiekty zgodnie z zaprojektowanym modelem cyfrowym.

Jak działa ta metoda?

  1. Modelowanie 3D: Proces rozpoczyna się od stworzenia cyfrowego trójwymiarowego modelu za pomocą oprogramowania CAD.
  2. Slicing: Model jest „krojonany” na cienkie warstwy przy użyciu specjalnego oprogramowania zwanego slicerem, który generuje G-code sterujący drukarką.
  3. Druk 3D: W tym momencie trwa właściwy proces nakładania warstw przez ekstruder na podstawie programu sterującego.
  4. Postprocessing: Obróbka końcowa modelu. Usuwanie podpór, brimmu, raftu

Materiały używane w FDM

  • PLA (Polylactic Acid): Biodegradowalny, łatwy w użyciu, idealny dla początkujących.
  • ABS (Acrylonitrile Butadiene Styrene): Wytrzymały, odporny na uderzenia, stosowany w przemysłowych zastosowaniach.
  • PETG (Polyethylene Terephthalate Glycol): Łączy łatwość druku PLA z wytrzymałością ABS.
  • Nylon: Wysoce wytrzymały i elastyczny, idealny do części funkcjonalnych.

Zastosowania druku FDM

  1. Prototypowanie: Szybkie tworzenie prototypów do testowania formy, funkcji i dopasowania.
  2. Edukacja: Pomaga w nauczaniu inżynierii, projektowania i nauk ścisłych.
  3. Medycyna: Produkcja modeli anatomicznych, narzędzi chirurgicznych oraz protez.
  4. Przemysł: Wytwarzanie narzędzi, uchwytów, części maszyn oraz komponentów końcowych.

Zalety i wady FDM

Zalety:

  • Koszty: Relatywnie niskie koszty eksploatacji i materiałów.
  • Dostępność: Szeroka gama dostępnych drukarek i materiałów.
  • Łatwość użycia: Intuicyjne oprogramowanie i prosty proces druku.

Wady:

  • Jakość powierzchni: Widoczne linie warstw mogą wymagać dodatkowej obróbki.
  • Wytrzymałość mechaniczna: Mniejsza w porównaniu do metod takich jak SLS (Selective Laser Sintering).
  • Szybkość: Drukowanie większych obiektów może być czasochłonne.

Przyszłość druku 3D FDM

Technologia FDM ciągle się rozwija. Nowe materiały, takie jak kompozyty wzmocnione włóknem węglowym, pozwalają na tworzenie jeszcze bardziej wytrzymałych i lekkich komponentów. Dodatkowo, rozwój drukarek o większych przestrzeniach roboczych oraz bardziej zaawansowanych systemach ekstruderów zwiększa możliwości tej technologii. W przyszłości możemy spodziewać się dalszej integracji druku 3D z przemysłem 4.0, co umożliwi produkcję masową na zamówienie oraz zredukowanie odpadów produkcyjnych. Już dzisiaj czołowi producenci drukarek 3D oferują systemy sterowania zdalnego w chmurze (SCADA)

Druk 3D metodą FDM jest wszechstronnym narzędziem, które znajduje zastosowanie w wielu dziedzinach, od hobbystycznych projektów po przemysłowe rozwiązania. Dzięki ciągłemu rozwojowi technologicznemu, jego możliwości będą się tylko zwiększać, przyczyniając się do innowacji i postępu w różnych branżach.