Grundlagen des FDM-3D-Drucks: Vorteile, Nachteile und das beste Ausgangsmaterial für Ihre Branchen oder Projekte

FDM (Fused Deposition Modeling) 3D-Druck, auch bekannt als FFF (Fused Filament Fabrication), wurde 1989 eingeführt und ist die häufigste Art des 3D-Drucks, die wir heute sehen. Es handelt sich um eine extrusionsbasierte additive Fertigungstechnologie, die thermoplastische oder Verbundwerkstoffe wie ABS, PLA, PETG und PEI als Ausgangsmaterial verwendet.

Der Herstellungsprozess von FDM ist recht unkompliziert. Vor der Herstellung eines Objekts wird eine digitale Designdatei auf die Maschine hochgeladen und in physische Abmessungen übersetzt.

Anschließend wird das thermoplastische Filament über eine Spule einem Extruder zugeführt, der den Kunststoff schmilzt, erhitzt und durch eine schmale Düse extrudiert, wodurch der Druck- oder Extrusionskopf entsteht. Dieser Extrusionskopf ist an ein Drei-Achsen-System angeschlossen, das eine Bewegung über die X-, Y- und Z-Achse ermöglicht.

Nach einer Reihe von Befehlen aus der digitalen Datei bewegt sich der Extrusionskopf und legt geschmolzenes Filament Schicht für Schicht auf einer Bauplattform ab. Im Allgemeinen gilt: Je höher das Objekt, desto mehr Slices sind erforderlich und desto länger ist die Vorlaufzeit.

Wenn der Druckkopf das Filament ablegt, schmilzt der Kunststoff mit der vorherigen Schicht und härtet mit Kühlgebläsen aus. Dieser Vorgang wird so lange wiederholt, bis die Teile fertig sind.

Vorteile	Nachteile
Kostengünstig	Niedrige Auflösung
Große Auswahl an Materialien und Farben verfügbar	Erfordert eine Nachbearbeitung, wenn eine feine Oberfläche erforderlich ist
Hohe Produktionsgeschwindigkeit	Oftmals sind Stützkonstruktionen erforderlich

Unter allen Arten des 3D-Drucks ist FDM die am häufigsten verwendete Technologie für das Rapid Prototyping. Nicht nur wegen seiner Wirtschaftlichkeit, sondern auch wegen der Verfügbarkeit einer breiten Palette hochbeständiger Materialien und Farben.

Aufgrund der geringen Auflösung ist FDM jedoch nicht ideal für die Herstellung kleiner oder detaillierter Teile. Wenn eine glatte oder feine Oberflächenbearbeitung erforderlich ist, ist eine Nachbearbeitung erforderlich, da die fertigen Produkte wahrscheinlich raue Oberflächen aufweisen, was zu zusätzlichen Kosten führt.

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