FDM 3D-Printers Begrijpen: Constructie, Werking en PDF Gids

Dit is The Mechanical Post! En vandaag leest u over wat 3D-printen is? Wat zijn de typen? Voordelen en beperkingen van 3D-printen en nog veel meer…

Om de PDF over 3D-printen te downloaden, klik op de knop aan het einde van het artikel!

Wat is 3D-printen?

3D-printen is een additief productieproces dat helpt vaste modellen te maken met behulp van een 3D-printer. Deze vaste modellen worden eerst gebouwd in CAD-software en vervolgens naar de 3D-printer gestuurd voor het printen van het deel. Zoals de naam additieve productie suggereert, worden laag voor laag filamentmateriaal toegevoegd om een 3-dimensionaal model te vormen.

Wie heeft 3D-printen uitgevonden?

De 3D-printtechnologie werd uitgevonden door Chuck Hull in 1983 en hij wordt gekrediteerd als de uitvinder van de SLA 3D-printtechnologie. Waarbij FDM 3D-printtechnologie werd uitgevonden door Scott Crump de oprichter van het bedrijf Stratasys.

Types 3D-printtechnologie

De volgende zijn de typen 3D-printtechnologie:

• Fused Deposition Modeling (FDM)
• Stereolithography (SLA)
• Masked Stereolithography (MSLA)
• Selective Laser Sintering (SLS)
• Digital Light Processing (DLP)
• Multi Jet Fusion (MJF)
• Direct Metal Laser Sintering (DMLS)
• Electron Beam Melting (EBM)
• Laminated Object Manufacturing (LOM)

Vandaag bespreken we in detail de meest voorkomende type 3D-printen namelijk Fused Deposition Modelling (FDM)

Wat is FDM 3D-printen?

Fused Deposition Modelling (FDM) of Fused Filament Fabrication (FFF) is een additief productieproces waarbij een plastic filament wordt verhit en geëxtrudeerd door een monding laag voor laag van beneden naar boven. Terwijl het plastic afkoelt, verstomt het, en zo wordt het 3D-geprinte deel verkregen.

Hoofdcomponenten van FDM 3D-printer

De FDM of FFF 3D-printer heeft de volgende hoofdcomponenten:

• Filament spool
• Extruder met verwarmingselement
• Voeder
• Stappenmotor mechanism
• Bouwplatform

Afbeelding door – Lemio, GFDL, via Wikimedia Commons

Filament spool

De filament spool is een draadspoel gemaakt van thermoplasten met een cirkelvormige dwarsdoorsnede. Het filament komt in een verscheidenheid aan kleuren.

Afbeelding door – Maurizio Pesce uit Milaan, Italië, CC BY 2.0, via Wikimedia Commons

Extruder met verwarmingselement

De extruder met verwarmingselement zorgt ervoor dat het thermoplastische filament opzakt en vervolgens geëxtrudeerd wordt door een monding.

Voeder

Het voedermechanisme wordt gebruikt om het filament continu aan de extruder te voeden.

Stappenmotor mechanism

Een set stappenmotoren wordt gebruikt om de bewegingen van de extruder en het bouwplatform in X, Y en Z richtingen te verstrekken en te controleren.

Bouwplatform

Het bouwplatform van de 3D-printer is de plek waar het 3D-deel geprint wordt.

Werking van Fused Deposition Modeling (FDM) printers:

Afbeelding door – Paolo Cignoni, CC BY-SA 4.0, via Wikimedia Commons

Het deel dat 3D-geprint moet worden, wordt eerst ontworpen in CAD-software.

Daarna wordt het geëxporteerd als een .STL formaat bestand.

Dit .STL bestand wordt vervolgens naar een slicer software gestuurd, bijv: Cura. In de slicer software kunt u de printparameters controleren zoals de laaghogte, temperatuur van het filament, etc.

Na het instellen van de parameters, wordt het bestand opgeslagen op een SD-kaart en vervolgens in de 3D-printer gestoken. Of sommige 3D-printers kunnen direct via USB verbonden worden.

Selecteer het bestand in de 3D-printer en stel het dienovereenkomstig in.

Het voedermechanisme van de 3D-printer neemt het filament op en stuurt het naar de extruder waar het verhit wordt tot de ingestelde temperatuur.

Het filament wordt dan laag voor laag op het bouwplatform geëxtrudeerd. De stappenmotoren controleren de beweging van de monding evenals het bouwplatform dienovereenkomstig.

Materialen die 3D-geprint kunnen worden

De volgende zijn de veelgebruikte materialen voor 3D-printen:

• Acrylonitrile butadiene styrene (ABS) kunststof
• Polyethylene terephthalate (PET)
• Polycarbonaat
• Nylon
• Koolstofvezel
• Harden etc.

U kunt ook graag lezen:

Wat is abrasieve straalbewerking (AJB)?
Wat is elektrisch ontladingsbewerking (EOB)?
Uitpersproces – gedetailleerde uitleg
Wat is een CNC-machine en wat zijn de typen?

Toepassingen van 3D-printen

De volgende zijn de toepassingen van 3D-printen:

3D-geprint model van stoomturbine | Afbeelding door – CMitchell, CC BY-SA 4.0, via Wikimedia Commons

• 3D-printen wordt in de automobielindustrie gebruikt van prototyping tot het printen van reserveonderdelen.
• In de schoenenindustrie maken merken zoals Adidas, Nike, etc. gebruik van deze technologie voor het printen van schoenen.
• Deze dagen worden brillen ook 3D-geprint.
• 3D-printen wordt gebruikt voor medische doeleinden zoals het printen van implantaten, het printen van kronen en gebitsprothesen in de tandheelkunde, robotarmen, etc.
• In de onderwijsindustrie wordt het gebruikt om 3D-modellen te printen voor beter begrip en lesdoeleinden.
• 3D-printen wordt ook breed gebruikt voor prototyping doeleinden.

Voordelen van 3D-printen

De volgende zijn de voordelen van 3D-printen:

• Hoge flexibiliteit.
• Ingewikkelde delen kunnen gemakkelijk geproduceerd worden.
• Materiaalverspilling wordt verminderd.
• Consistente kwaliteit van geprinte delen.
• Snelle productiesnelheid.
• Wijzigingen kunnen gemakkelijk in het ontwerp worden aangebracht.

Nadelen van 3D-printen

De volgende zijn de nadelen van 3D-printen:

• Het energieverbruik van 3D-printers is hoog.
• 3D-printers zijn duur met een hoge initiële investering.
• Voor nu kan een beperkt aantal materialen geprint worden.
• Tijdens 3D-printen worden giftige emissies geproduceerd.
• Er zijn beperkingen op de afwerkingen die verkregen kunnen worden met 3D-printen.

Op zoek naar 3D-printers om te kopen?

Bent u op zoek om FDM 3D-printers in India te kopen? dan wilt u misschien deze 3D-printers overwegen.
Als u op de onderstaande link klikt op mechanicalpost.site en besluit het te kopen, kunnen we verdienen van kwalificerende aankopen. Leer meer

Conclusie

3D-printen heeft de potentie om de productie-industrie te revolutioneren. 3D-printen heeft een goed bereik in veel sectoren. 3D-printen kan de productietoekomst van de toekomst zijn. Voor nu is de technologie relatief duur wat een van de grootste beperkende factoren is, echter, met vooruitgang en meer en meer mensen die er bekend mee raken, kan dit probleem aangepakt worden.
Dus dat was een overzicht van 3D-printen.
Hou van het lezen van The Mechanical Post?

Laat het ons weten in de reacties alsmede verspreid het woord onder de fellow mechanische ingenieurs met de sociale links hieronder gegeven.

Tot dan blijf leren en lezen The Mechanical Post!