FDM — это процесс 3D-печати, который позволяет создавать прочные объекты из того же пластика, который мы видим в повседневных продуктах. Кроме того, FDM обрабатывает термопластичные материалы промышленного класса. Вот что делает полученные детали такими прочными и долговечными при правильной обработке.
3D-принтеры FDM революционизируют способы проектирования и производства своей продукции в промышленности. С помощью 3д печати FDM дизайнер может набросать идею и протестировать ее в тот же день. Промышленность может сократить время выполнения заказа и затраты, используя 3д печать ФДМ. Рассмотрим, как на самом деле работает технология FDM печати …
Принцип работы Fdm?
Детали из термопласта изготавливаются с использованием полимеров в форме нитей. Жидкий материал избирательно осаждается по определенной траектории слой за слоем, чтобы придать форму конечному продукту. Весь процесс состоит из 3 шагов:
- Сначала в принтер устанавливается катушка пластика (термопластичная нить). Сопло начинает разогреваться, позволяя термопласту течь. Когда желаемая температура хотенда достигнута, нить продавливается в экструзионную головку (хотенд), где она от нагрева плавится и равномерно выдавливается через сопло.
- Экструзионная головка, которая может двигаться по осям X, Y и Z, выдавливает подплавленный материал через тонкое сопло. 3д принтер наносит экструзию по определенной траектории слой за слоем в соответствии с конструкцией продукта. Наконец, материал остывает и затвердевает. Это охлаждение также можно ускорить, прикрепив в конструкцию принтера вентиляторы направленные на материал.
- Принтер перемещается по осям X и Y, заполняя срез слоя пока он не будет готов. Завершая печать одного слоя стол принтера опускается, либо экструзионная головка поднимается, чтобы начать построение следующего слоя. Принтер повторяет этот процесс несколько раз, пока элемент не будет готов.
Материалы В 3Д Печати
В методе 3д печати ФДМ используется широкий спектр термопластичных полимеров, они представляют собой пластмассы промышленного класса с очень высокой прочностью при правильной обработке. Ниже приведены некоторые распространенные материалы FDM и их свойства:
- ABS – обладает большой прочностью и устойчивостью к очень высоким температурам. Единственным недостатком является то, что он немного более подвержен деформации, особенно при обработке вне камеры с регулируемой температурой.
- PLA — полимолочная кислота — очень распространенный материал, используемый в FDM-обработке. Он имеет отличное визуальное качество, и с ним очень легко печатать детали. Недостатком является низкая ударная вязкость из-за исключительно высокой жесткости.
- Нейлон (PA) – этот материал обладает высокой прочностью, чрезвычайно устойчив к износу и химической стойкости. Однако он имеет тенденцию поглощать влагу, что может повлиять на его прочность и долговечность на открытом воздухе.
- PETG — PETG безопасен для пищевых продуктов, обладает хорошей прочностью, и из этого материала проще печатать детали по сравнению с такими альтернативами, как ABS и ПК.
- ТПУ — ТПУ чрезвычайно гибкий и его трудно сломать. Однако время печати велико, и обработка деталей с использованием этого материала может быть очень сложной.
- PEI — PEI — дорогой материал, требующий высокотемпературной камеры, но обладающий отличным соотношением прочности и веса. Он также отличается отличной химической и огнестойкостью.
Это ни в коем случае не исчерпывающий список многих материалов, доступных для 3D-печати FDM. Каждый год разрабатываются и выпускаются новые композитные и сополимерные материалы, открывающие новые области применения.
Преимущества 3D-Печати FDM
Неудивительно, что технология 3D-печати FDM имеет революционные преимущества по сравнению с традиционными методами производства. Давайте рассмотрим некоторые из существенных преимуществ использования процесса 3D-печати FDM:
- Технология FDM очень проста в использовании, маломощна, чиста и даже удобна для офиса.
- Сроки изготовления очень короткие, что дает дизайнерам возможность разрабатывать и изготавливать прототипы и детали в тот же день.
- Из-за низких производственных затрат такая 3д печать является наиболее рентабельным способом изготовления термопластичных прототипов и деталей.
- 3д принтеры FDM используют различные материалы. Это делает его подходящим для прототипов и деталей, требующих разнообразного набора свойств.
- FDM позволяет производителям легко изготавливать детали сложной геометрии, особенно при использовании растворимых носителей.
Ограничения Технологии FDM
Есть недостатки, связанные с каждой технологией, и то же самое в случае с 3д печатью Фдм. Существуют некоторые ограничения.
- Для большинства деталей, изготовленных с использованием 3д принтеров ФДМ, требуются опорные конструкции. Проблема опорных конструкций состоит в том, что иногда их приходится печатать в недоступных для снятия местах. Детали ФДМ почти всегда требуют некоторой постобработки из-за поддерживающих конструкций, что увеличивает общую стоимость и продолжительность проекта.
- Даже после постобработки на деталях, изготовленных по технологии ФДМ, остаются некоторые видимые слои.
- Технология ФДМ работает по механизму наращивания слоев. Это делает детали, изготовленные с помощью фдм печати, по своей природе анизотропными. Следовательно, эти детали легче ломаются при нагрузке в определенном направлении. Точнее, по оси Z.
Метод 3D-печати FDM определенно произвел революцию в индустрии прототипирования и находится на пути к замене традиционных производственных технологий для изготовления термопластичных деталей. Благодаря размерам сборки от 200 мм3 до более 1000 мм3, FDM позволяет производить прочные детали различных размеров. Технология FDM — один из самых дешевых и быстрых методов 3D-печати изделий из термопластика.
