Háromdimenziós nyomtatás: fdm technológia

Az FDM-fuzionált lerakódási modellezés egy háromdimenziós objektum létrehozásának módszere hőre lágyuló anyag folytonos szálának felhasználásával. Az FDM technológiát Scott Crump, a Stratasys egyik alapítója fejlesztette ki még 1988-ban. Háromdimenziós tárgyak létrehozása olvadt műanyagból.

A folyamat rövid leírása

A szál kilép a nagy tekercsből a nyomtató mozgó extruderén keresztül, és az építés alatt álló modellre kerül. A fej mozgását számítógép vezérli. A fő útvonal általában vízszintes síkban fut. Ez idő alatt sikerül kinyomtatni a modell egyik rétegét FDM technológiával, majd kis magasságra emelkedik, és a következő réteget képezi.

az olvasztószálból

A legtöbb háromdimenziós nyomtatási eszköz esetében a forrásanyagot tekercs formájában szállítják, amelyen egy szál van feltekerve. A munkafolyamat során a szálat extrudálják az extruderen keresztül. Az extrudernek 2 vége van - hideg és meleg. A hideg végét úgy tervezték, hogy fogaskerekek vagy görgők segítségével kihúzza a menetet a tekercsből, majd a forró véghez táplálja. A menet előtolási sebességét léptetőmotor szabályozza.

Az extruder forró végén, amely támogatja az FDM technológiát, van egy fűtőkamra és egy fúvóka. Az izzószál megolvasztására tervezett hígítószert vezetik be a fűtőkamrába. Segítségével a nyersanyag folyadékká alakul. Az olvadt anyagot vékony ragacsos golyókkal préselik ki a fúvókából, majd a szimulált termékhez ragasztják. A fúvóka átmérője általában 0,3-1 mm. A háromdimenziós nyomtatáshoz használt nyersanyagoktól függően különböző fűtési módszerek és fúvókatípusok alkalmazhatók.

Modellezés a felületkezelés módszerével (FDM)

FDM-3D nyomtatási technológia. Ez az egyik a leggyakoribb háromdimenziós objektumok létrehozásának módszerei 3D nyomtató segítségével. A nyomtatási folyamatot megelőzi a modell előkészítése szoftvereszközökkel. Ebben a szakaszban létrejön egy STL fájl (STL-stereolitography file format), amely 3D digitális modellt tartalmaz. A modell rétegekre van osztva, térben orientálva. Szükség esetén támogató eszközök jönnek létre. A modellezési folyamatot szeletelésnek nevezzük - "szétválasztás rétegekre".

A fúvóka egy állványra van szerelve, és az XY síkban mozog. Ahogy a fúvóka egy adott útvonalon mozog, a programozott pontokon kis olvadt műanyag golyókat helyez el, amelyek érintkeznek az aljzattal vagy az előzőleg megkeményedett rétegekkel, és gyorsan kiszáradnak. Az FDM technológiának megfelelően az olvadt golyók pályái maximális közelségben vannak egymáshoz, biztosítva a folyamatos réteg kialakulását.

Amint az egyik réteg létrehozása befejeződött ,a platform emelkedik (leereszkedik) a Z tengely mentén, és folytatja a következő réteg létrehozását. A folyamat addig folytatódik, amíg a termék teljesen készen áll.

Az egyik pálya másokkal való kiváló minőségű ragasztásához meg kell tartani a termék bizonyos hőmérsékletét, ezért a háromdimenziós nyomtatási rendszer egy kamrában van, amelyben a hőmérsékletet kissé a műanyag olvadáspontja felett tartják.

Nyersanyagként a következő anyagok használhatók, mint például a polisztirol, poliamid, polikarbonát, politejsav és más. Ezek az anyagok különböző szilárdsággal és különböző hőmérsékleti jellemzőkkel rendelkeznek. Még az anyag színe is befolyásolja az erőt.

Alkalmazási kör

Az FDM nyomtatási technológiát a prototípus-készítésben és a gyors gyártási technológiákban használják. A gyors prototípuskészítés megkönnyíti az iteratív tesztelési folyamatot. Ezenkívül ez a modellezési módszer alkalmazható az orvostudományban a szövettechnikában.

A 3D nyomtatás kilátásai

Jelenleg számos projekt célja a műanyag hulladék újrahasznosítása egy anyag háromdimenziós objektumok létrehozása számítógépes technológiával. Számos vállalat fejleszt 3D nyomtatókat, amelyek támogatják az FDM technológiát otthoni használatra.

Nagyon népszerű az önmásoló RepRap eszköz létrehozásának projektje, amely ugyanazon eszköz részeit hozhatja létre. Más szavakkal, képes reprodukálni önmagát. A projekt szerzői úgy vélik, hogy az ilyen eszközöknek köszönhetően a jövőben nem lesz szükség drága termelési infrastruktúra komplex termékek létrehozása.