Wat is FDM 3D-printen?
Wat is een FDM 3D-printer?
FDM 3D-printenDit is de populairste 3D-printtechnologie. Leer alles wat je erover moet weten en hoe het zich verhoudt tot andere methoden.
Fused deposition modeling, of kortweg FDM, is een methode voor additieve productie waarbij materialen door een spuitmond worden geperst en aan elkaar worden gehecht om 3D-objecten te creëren.
Het "standaard" FDM-proces onderscheidt zich met name van andere materiaalextrusietechnieken.Een typische FDM 3D-printer gebruikt dus een polymeerfilament dat door een verwarmde spuitmond wordt geperst. Hierdoor smelt het materiaal en wordt het in 2D-lagen op het printplatform afgezet. Zolang het materiaal nog warm is, versmelten deze lagen met elkaar en vormen uiteindelijk een 3D-object.een driedimensionaal onderdeel.
HOE HET WERKT
FDM (of FFF)Het proces kenmerkt zich voornamelijk door het extruderen en selectief afzetten van thermoplasten in lagen die zich opstapelen tot een driedimensionaal object. Dit klinkt misschien wat vaag, dus laten we het proces hier eens nader bekijken.
In de kern is de FDM-techniek relatief eenvoudig. De belangrijkste functies worden uitgevoerd door twee afzonderlijke systemen: een systeem is verantwoordelijk voor de extrusie en afzetting, en het andere voor de beweging van de printkop.
Extrusie en afzetting
Grofweg kan het extrusie- en depositiesysteem worden opgedeeld in twee hoofdonderdelen: het "koude uiteinde" en het "hete uiteinde". De thermoplasten die bij FDM 3D-printen worden gebruikt, worden vaak geleverd op filamentrollen, en het koude uiteinde is verantwoordelijk voor het aanvoeren van dit materiaal van de rol naar de 3D-printer. Op dezelfde manier regelt het koude uiteinde ook de snelheid waarmee materiaal aan het andere uiteinde wordt afgezet, vaak aangeduid als "flow".
Het hete uiteinde is daarentegen verantwoordelijk voor het verwarmen van het bewegende plastic materiaal tot het punt waarop het geschikt is om door een spuitmond te worden "geperst", vandaar de naam. Deze stap omvat verschillende componenten, waaronder verwarmingselementen, koelplaten en natuurlijk spuitmonden.
De koude en warme uiteinden moeten synergetisch samenwerken om precies de juiste hoeveelheid materiaal te extruderen bij de vereiste temperatuur en in de juiste fysieke toestand, zodat de lagen correct op elkaar gestapeld kunnen worden.
HOE HET ZICH VERGELIJKT
FDM biedt diverse voordelen ten opzichte van andere 3D-printmethoden, maar kent ook nadelen. Laten we de voor- en nadelen eens op een rijtje zetten met betrekking tot de printprestaties en de algehele kwaliteit van de geprinte onderdelen in vergelijking met andere populaire 3D-printtechnieken.
Voordelen
Schaalbaarheid is een van de belangrijkste voordelen van FDM 3D-printen. In tegenstelling tot hars 3D-printers kunnen FDM-printers eenvoudig naar elke gewenste grootte worden geschaald, omdat de enige beperking de beweging van elke portaalconstructie is.
Een van de meest voor de hand liggende voordelen van een gemakkelijk schaalbaar ontwerp is de kosten-per-formaatverhouding. Door de lage kosten van de onderdelen en de eenvoudige ontwerpen worden FDM-printers steeds groter en goedkoper gemaakt.
Wat de kosten betreft, zijn gewone FDM-filamenten verreweg het goedkoopste 3D-printmateriaal, zeker in vergelijking met andere 3D-printmethoden, zoals SLS en printen met hars.
Een ander voordeel met betrekking tot materialen is de flexibiliteit. Op elke FDM-printer kunnen uiteenlopende thermoplastische materialen en exotische filamenten worden geprint met relatief weinig aanpassingen en upgrades, wat niet geldt voor andere printertypen waarbij het materiaal hars of fijn poeder moet zijn.
Nadelen
FDM 3D-printen kent echter ook nadelen. Door de eenvoud en de relatief lage kosten van de componenten vereisen FDM-printers vaak veel afstelling en aanpassing (met name bednivellering) om hetzelfde betrouwbaarheids- en kwaliteitsniveau te bereiken als andere printmethoden.
In tegenstelling tot hars- en SLS-printers is FDM sterk afhankelijk van fysieke beweging. Daardoor vereisen veel onderdelen van een FDM-printer, naast kalibratie, regelmatig onderhoud. En let op: riemspanning, reiniging van de extruder, smering van de rails en zelfs vervanging van onderdelen zoals de nozzles van de hot end.
Ten slotte is FDM-printen sterk afhankelijk van de kwaliteit van het gebruikte materiaal. Een slechte dimensionale nauwkeurigheid van het filament kan leiden tot diverse extrusieproblemen, en ook de chemische samenstelling van de kunststoffen kan het printproces bemoeilijken. Bovendien moeten filamentrollen op de juiste manier worden opgeslagen om vochtabsorptie te voorkomen, wat eveneens het printproces beïnvloedt.
