Fused Deposition Modeling (FDM) ist ideal für frühe Prototypen und erste Musterstücke, ob als große Teile oder Kleinserien, bei denen eine perfekte Oberflächenqualität nicht entscheidend ist.
Wie funktioniert der FDM Verfahren
Fused Deposition Modeling ist ein 3D-Druckverfahren, bei dem ein Werkstück Schicht für Schicht aus geschmolzenem Kunststoff oder Metall aufgebaut wird. Auch unter dem Abkürzung FFF (Fused Filament Fabrication) bekannt, ist dies das am weitesten verbreitete 3D-Druckverfahren.
Scott Crump, der Erfinder der Technologie und Gründer von Stratasys, wollte in den 1980er Jahren mit einer Heißklebepistole ein Spielzeug für seine Tochter herstellen. Durch Extrudieren (Aufspritzen) von Heißkleber und Stapeln dieser ausgestoßenen Materialien war er in der Lage 3D-Komponenten zu erstellen, sehr zur Freude seiner Tochter. Das sogenannte Melt Layering beim 3D-Drucken basiert nach wie vor auf diesem einfachen Grundprinzip, nur wird mit Kunststoff statt Kleber die Pistole über die Achsen geführt. Überschaubare Systempreise haben dazu geführt, dass 3D-Drucker mittlerweile auch in vielen Privathaushalten Einzug halten.
Auf Spulen gewickelte Kunststofffäden bilden die Grundlage des FDM-Verfahrens. Über ein Zuführsystem wird es der „Pistole“, in der Fachsprache Hotend genannt, zugeführt und dort bei hohen Temperaturen geschmolzen. Durch den kontinuierlichen Vorschub wird der nun flüssige oder zähflüssige Kunststoff durch die Düse gepresst. Beim Extrudieren bewegt sich das gesamte Druckwerk entlang zweier Achsen (x und y) in der horizontalen Ebene und legt dabei einzelne dünne Kunststoffbahnen nebeneinander. Die Bauplattform übernimmt die dritte Bewegungsrichtung. Dieser lässt sich in sehr kleinen Schritten in vertikaler Richtung (z-Achse) absenken. So können 3D-Modelle, die zuvor durch ein Slicing-Verfahren in Schichten zerlegt wurden, Schicht für Schicht gedruckt werden.
Vor- und Nachteile des Fused Deposition Modeling
Vorteile
+ Einfach zu bedienen
+ Hohe Komplexität der Bauteile möglich
+ Kurze Vorbereitungszeiten
+ Schnelle Fertigung
+ Große Materialauswahl
Nachteile
– Etwas raue Oberflächen
– Ggf. Nachbearbeitung notwenig
– Keine hohe Auflösung
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