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?
- Modelowanie 3D: Proces rozpoczyna się od stworzenia cyfrowego trójwymiarowego modelu za pomocą oprogramowania CAD.
- Slicing: Model jest „krojonany” na cienkie warstwy przy użyciu specjalnego oprogramowania zwanego slicerem, który generuje G-code sterujący drukarką.
- Druk 3D: W tym momencie trwa właściwy proces nakładania warstw przez ekstruder na podstawie programu sterującego.
- 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
- Prototypowanie: Szybkie tworzenie prototypów do testowania formy, funkcji i dopasowania.
- Edukacja: Pomaga w nauczaniu inżynierii, projektowania i nauk ścisłych.
- Medycyna: Produkcja modeli anatomicznych, narzędzi chirurgicznych oraz protez.
- 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.
