FDM
FUSED DEPOSITION MODELING
FDM ist ein beliebtes additives Fertigungsverfahren, mit dem dreidimensionale Objekte Schicht für Schicht hergestellt werden.
Hier finden Sie eine Beschreibung des FDM-Verfahrens
Entwurf:
Der Prozess beginnt mit einem 3D-Modell des zu druckenden Objekts. Dieser Entwurf wird in der Regel mit computergestützter Design-Software (CAD) erstellt.
Slicen:
Das 3D-Modell wird dann mit einer Slicing-Software in dünne horizontale Schichten zerlegt. Diese Software generiert eine Reihe von Anweisungen, den so genannten G-Code, der dem 3D-Drucker vorgibt, wie er die einzelnen Schichten zu erstellen hat.
Materialvorbereitung:
FDM-Drucker verwenden eine breite Palette von thermoplastischen Materialien wie PLA, ABS, PETG und andere. Das gewählte Material wird in Form eines Filaments in den 3D-Drucker geladen, das sich normalerweise auf einer Spule befindet. Das Filament wird dann in einen Extruder eingespeist.
Die Extrusion:
Der Extruder ist dafür zuständig, das Filament bis zu seinem Schmelzpunkt zu erhitzen und es dann durch eine Düse zu drücken. Die Düse kann sich sowohl in horizontaler (X und Y) als auch in vertikaler (Z) Richtung bewegen. Wenn das erhitzte Material aus der Düse austritt, wird es auf die Bauplattform aufgetragen.
Layer-per-Layer-Auftrag:
Der 3D-Drucker beginnt mit der Erstellung des Objekts, indem er die erste Materialschicht auf die Bauplattform aufträgt. Die Düse folgt dem Pfad, der durch die G-Code-Anweisungen für die jeweilige Schicht definiert ist.
Abkühlung und Erstarrung:
Wenn das heiße Material aufgetragen wird, beginnt es fast sofort abzukühlen und zu erstarren. Dieser Prozess stellt sicher, dass jede Schicht an der darunter liegenden Schicht haftet. Einige 3D-Drucker verfügen über beheizte Bauplattformen, um die Haftung zu unterstützen.
Z-Achsen-Bewegung:
Sobald eine Schicht fertiggestellt ist, bewegt sich die Bauplattform nach unten (in der Z-Achse) oder der Extruder nach oben, je nach Bauart des Druckers, um Platz für die nächste Schicht zu schaffen. Dieser Vorgang wird für jede weitere Schicht wiederholt, bis das gesamte Objekt fertiggestellt ist.
Stützstrukturen:
Wenn das 3D-Modell Überhänge oder komplexe Geometrien aufweist, die nicht direkt in die Luft gedruckt werden können, können Stützstrukturen erzeugt werden. Dabei handelt es sich um temporäre Strukturen, die ein Fundament für überhängende Teile bilden und später nach Abschluss des Drucks wieder entfernt werden.
Fertigstellung:
Sobald alle Schichten gedruckt wurden, schließt der 3D-Drucker den Prozess ab. Je nach Komplexität des Entwurfs und der gewünschten Ausführung kann es erforderlich sein, das Objekt nachzubearbeiten, z. B. Stützstrukturen zu entfernen, zu schleifen, zu lackieren oder zu montieren.
Der FDM-3D-Druck ist aufgrund seiner Erschwinglichkeit, seiner Zugänglichkeit und der Vielfalt der verfügbaren Materialien weit verbreitet.
Er wird für das Rapid Prototyping, die Herstellung spezifischer Teile, die Erstellung von Funktionsprototypen und sogar im Bildungsbereich
zur Vermittlung von Konstruktions- und Designkonzepten eingesetzt.
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