Fused Deposition Modeling:voordelen, nadelen en wanneer u ervoor moet kiezen

Gepubliceerd op 28 maart 2022

Oorspronkelijk gepubliceerd op fastradius.com op 28 maart 2022

Fused Deposition Modeling (FDM) is een toonaangevende techniek voor additieve productie die filamenten smelt en extrudeert en laag voor laag op een bouwplatform afzet. Omdat het proces sterk geautomatiseerd is, kan een 3D-printpartner eenvoudig uw digitale bestand in plakjes snijden, het printbed kalibreren en de taak starten.

Hoewel FDM uitblinkt in rapid prototyping, wordt het ook gebruikt bij de fabricage van medische apparatuur, gereedschappen, auto-onderdelen en meer. Omdat dit de meest toegepaste 3D-printmethode is, is het essentieel om de sterke en zwakke punten ervan tegen elkaar af te wegen voordat u zich aan een project wijdt.

Voordelen van Fused Deposition Modeling

Snelheid is een belangrijk voordeel van FDM. Onderdelen kunnen binnen enkele minuten of een paar uur worden geproduceerd, waardoor de doorlooptijden aanzienlijk worden verkort en de ontwerp-iteratiecyclus wordt versneld. De technologie ondersteunt ook grote constructies, en het modulaire karakter van FDM-printers houdt de verhouding tussen kosten en afmetingen laag.

Materiaalflexibiliteit is een andere trekpleister. FDM accepteert een breed spectrum aan filamenten (ABS, PETG, PLA, nylon en meer) in vele kleuren, vaak tegen lagere kosten dan op hars gebaseerde systemen.

Nadelen van Fused Deposition Modeling

Lage resolutie is het grootste nadeel. Door de dikke laaghoogte zijn fijne details moeilijk vast te leggen, en afgewerkte onderdelen vertonen doorgaans een ruw oppervlak dat nabewerking vereist, zoals dampegalisatie, opvullen van gaten of epoxycoating, stappen die de productietijd verlengen.

Laag-voor-laag depositie introduceert ook anisotropie; FDM-onderdelen zijn zwakker langs het grensvlak van de laag, vooral onder drukbelastingen evenwijdig aan de lagen. Afdrukken op afwisselende assen kan de sterkte verbeteren, maar het lichte karakter van FDM-onderdelen compenseert vaak de bescheiden vermindering van de mechanische prestaties.

Ondersteuningsstructuren zijn verplicht bij overhangen, waardoor het materiaalverbruik, de printtijd en de nabewerking toenemen in vergelijking met ondersteuningsvrije methoden zoals HP Multi-Jet Fusion.

Wanneer kiest u voor FDM

Voor projecten die een hoge resolutie of gladde afwerking vereisen, kan stereolithografie (SLA) de voorkeur verdienen. SLA hardt vloeibare hars uit met een laser, waardoor fijnere laaghoogten en superieure oppervlaktekwaliteit worden verkregen, maar doorgaans met kleinere bouwvolumes en hogere materiaalkosten.

Bouwvolume

SLA-printers hebben doorgaans kleinere bouwplaten, waardoor de batchgrootte beperkt is. Voor grote onderdelen of meerdere kleine artikelen biedt FDM een praktischere en kosteneffectievere oplossing.

Afdruksnelheid

Bij het printen van kleine componenten is het snelheidsverschil tussen FDM en SLA minimaal. Voor grotere onderdelen versnelt het vergroten van de spuitmonddiameter en laaghoogte het FDM-printen, maar dit gaat ten koste van de resolutie en mogelijk sterkte als de infill wordt verminderd.

Materialen

SLA ondersteunt biocompatibele harsen die ideaal zijn voor medische prototypes, maar de materiaalkeuze is beperkt tot een handvol kleuren en is duurder dan de meeste filamenten. FDM-filamenten bieden meer kleuren, lagere kosten en een hogere opbrengst per materiaaleenheid.

Resolutie, precisie en oppervlakteafwerking

De grovere lagen van FDM produceren zichtbare randen, terwijl SLA resoluties tot wel 25 µm kan bereiken, waardoor thermische vervorming wordt verminderd en gladdere, maatvaste onderdelen worden geleverd.

Als uw ontwerp ingewikkelde geometrieën of organische vormen bevat of nauwe toleranties vereist, is SLA meestal de betere keuze.

Breng uw ideeën tot leven met SyBridge

De betaalbaarheid en snelheid van FDM maken het ideaal voor proof-of-concept-modellen of grote, eenvoudige prototypes. Bij het selecteren van een afdrukmethode moet rekening worden gehouden met de beperkingen in resolutie en afwerking.

Het technische team van SyBridge Technologies kan u helpen de geschiktheid van FDM voor uw toepassing te beoordelen, ontwerpen te optimaliseren en toezicht te houden op de gehele productieworkflow, van het snijden tot de levering van de uiteindelijke onderdelen.

Neem vandaag nog contact met ons op om aan de slag te gaan!