FDM-Verfahren
Fused Deposition Modeling (FDM) ist das gebräuchlichste Fertigungsverfahren (sowohl für Privatanwender aber auch im industriellen Umfeld) aus dem Bereich der additiven Fertigung. Beim FDM-Verfahren wird ein Werkstück schichtweise aus einem schmelzfähigen Werkstoff, i. d. R. einem thermoplastischen Kunststoff, aufgebaut.
Grundprinzip
- Schichtweiser Aufbau:
- FDM baut Objekte auf, indem es geschmolzenes thermoplastisches Material Schicht für Schicht aufträgt.
- Dies ermöglicht die Erstellung komplexer Geometrien, die mit traditionellen Fertigungsmethoden schwer oder unmöglich wären.
- Extrusion:
- Ein thermoplastisches Filament wird in einen beheizten Extruder eingeführt.
- Der Extruder schmilzt das Filament und drückt es durch eine Düse.
- Die Düse bewegt sich präzise in X- und Y-Richtung, um das geschmolzene Material auf einer Bauplattform (Druckbett) zu platzieren.
Verschiedenes farbiges Filament
Der Prozess im Detail
1. 3D-Modellierung:
- Der Prozess beginnt mit der Erstellung eines 3D-Modells mithilfe von CAD-Software (Computer-Aided Design).
- Das 3D-Modell wird dann in ein Format (normalerweise STL) umgewandelt, das der 3D-Drucker verstehen kann.
2. Slicing:
- Eine Slicing-Software zerlegt das 3D-Modell in dünne horizontale Schichten.
- Die Slicing-Software generiert auch den G-Code, der die Bewegungen des Extruders und des Druckbetts steuert.
3. Druckvorgang:
- Der 3D-Drucker erwärmt den Extruder und das Druckbett auf die erforderlichen Temperaturen.
- Das Filament wird in den Extruder eingeführt und geschmolzen.
- Die Düse trägt das geschmolzene Material Schicht für Schicht auf die Bauplattform auf.
- Nach jeder Schicht senkt sich die Bauplattform oder der Extruder bewegt sich nach oben, um die nächste Schicht zu ermöglichen.
- Das geschmolzene Material verfestigt sich schnell, nachdem es aufgetragen wurde, und bildet so die gewünschte Form.
4. Nachbearbeitung:
- Nach dem Druckvorgang kann das Objekt Nachbearbeitungsschritte erfordern, wie z. B. das Entfernen von Stützstrukturen, das Schleifen oder das Lackieren.
Fazit
Das FDM-Druckverfahren ist ein vielseitiges und kostengünstiges Verfahren, das für eine Vielzahl von Anwendungen geeignet ist. Es ist eine gute Wahl für den Prototypenbau, das Rapid Prototyping und den Heim- und Hobbybereich.