Fused Deposition Modeling — Een korte introductie

Fused deposition-modellering blijft een van de meest populaire technieken voor 3D-printen onder zowel hobbyisten, AM-bureaus als industriële productiebedrijven. In deze tutorial gaan we dieper in op de mechanica van het proces en delen we enkele praktische tips om het meeste uit de door jou gekozen materialen en 3D-printers te halen.

Wat is gefuseerde depositiemodellering?

Gefuseerde depositiemodellering drukt 3D-objecten af ​​door een verwarmd filament te gebruiken om handmatig materiaallagen op te bouwen. Een thermoplastisch materiaal wordt verwarmd tot een semi-vloeibare toestand, waarna een extrusiekop de lagen opbouwt op een verwarmd printbed. Om uitzakken tijdens en na het printen te voorkomen, worden doorgaans in water oplosbare ondersteunende materialen gebruikt, die later worden verwijderd.

De thermoplasten die in FDM worden gebruikt, zijn zeer veelzijdig en duurzaam, wat een hoge mate van nauwkeurigheid en stabiliteit mogelijk maakt. Hoewel geprinte onderdelen die met FDM zijn gemaakt, meestal een vrij ruwe afwerking hebben, zijn er verschillende nabewerkingstechnieken beschikbaar, dus gladdere afwerkingen zijn redelijk haalbaar. Er zijn ook een aantal kleuropties beschikbaar, waaronder het impregneren van het materiaal en het schilderen of coaten aan het einde van het drukproces.

FDM is een populaire keuze voor prototypingprojecten, omdat functionele onderdelen kunnen worden gemaakt van dezelfde materialen die zullen worden gebruikt voor de uiteindelijke productieversies. Het wordt ook gebruikt voor kleine productietoepassingen.

Het juiste materiaal selecteren

Acrylonitril-butadieen-styreen (ABS) is lange tijd het meest gebruikte FDM-materiaal voor zowel prototypes als productieonderdelen, dankzij zijn sterkte, temperatuurbestendigheid en veelzijdigheid. PLA is een goede tweede en is een goede optie voor 3D-modellen met veel fijne details, hoewel de afwerkingsonderdelen behoorlijk broos zullen zijn, dus het is niet per se geschikt voor functionele onderdelen. Polycarbonaat (PC) en polyetherimide (PEI) zijn ook populaire keuzes. In het bijzonder is pc het beste FDM-materiaal om te kiezen als mechanische sterkte een belangrijk punt van zorg is.

Een opvallende eigenschap van bepaalde FDM-materialen is dat ze geschikt zijn voor voedsel, drank en medische toepassingen. Goede voorbeelden zijn PC-ISO, PPSF en ULTEM 9085, hoewel de verschillende nylonfilamenten die nu beschikbaar zijn voor FDM-printen in dit gebied snel in populariteit toenemen.

Geweldige resultaten behalen met uw projecten voor gefuseerde depositiemodellering

Ongeacht het materiaal dat u uiteindelijk kiest en het specifieke printermodel dat u gebruikt, zijn er een paar praktische dingen die u kunt doen om hun prestaties te optimaliseren en het best mogelijke eindresultaat te krijgen. Houd rekening met deze punten wanneer u uw 3D-model voorbereidt om af te drukken:

• Als filament de spuitmond verstopt tijdens het printproces, controleer dan de extrusie- en terugtreksnelheden.
• Als er uitsteeksels in uw geprinte onderdelen kruipen, probeer dan een kleine verlaging van de extrusietemperatuur.
• Houd rekening met het doel van je onderdeel bij het selecteren van de infill-instellingen, omdat dit de algehele sterkte van het uiteindelijke resultaat zal helpen bepalen. Voor functionele artikelen zijn hogere infill-instellingen (d.w.z. 75% of meer) vereist, terwijl in andere gevallen de infill kan worden verlaagd om de materiaalkosten te verlagen en de afdruktijd te versnellen.
• Zijn de juiste instellingen voor platformhechting geselecteerd? Als u tijdens het printen last heeft van kromtrekken aan de basis van uw onderdeel, kan het zijn dat de verkeerde instelling voor platformhechting is geselecteerd, waardoor het onderdeel niet goed aan het printbed blijft plakken.
• Zal er nabewerking nodig zijn, om esthetische of functionele redenen? Onderdelen geproduceerd met FDM hebben van nature poreuze afwerkingen, wat problematisch kan zijn als het onderdeel wordt gebruikt voor voedsel, drank of medische toepassingen. In dergelijke gevallen moet de afwerking na het afdrukken worden verzegeld.
• Zorg ervoor dat uw afdrukgebied goed geventileerd is. Bepaalde materialen die voor FDM worden gebruikt, waaronder het immer populaire ABS, geven tijdens het printproces dampen af ​​die gevoelige personen kunnen irriteren. Print altijd in een goed geventileerde ruimte en voorzie het personeel indien nodig van handschoenen, veiligheidsbril enz.