Mi az FDM nyomtatás és miért költséghatékony?

Mi az FDM?

Az FDM (Fused Deposition Modeling) magyar megfelelője a szálolvasztásos eljárás, egyfajta 3D nyomtatási technológia. Az FDM nyomtató az alkatrészeket rétegről rétegre építi fel az olvasztott anyag előre meghatározott útvonalon történő szelektív extrúziójával. Ehhez hőre lágyuló polimer szálakat használ, úgynevezett filamentet.
Az FDM nyomtatás világszerte a legszélesebb körben használt 3D nyomtatási technológia mind az asztali mind az ipari 3D nyomtatók tekintetében. Főleg ipari technológiát használ cégünk is. Megrendeléseink jelentős részét Stratasys uPrint gépeken gyártjuk le.

• FDM printer – Photo by Kálmán Balázs

Legfontosabb tudnivalók az FDM nyomtatásról

Az FDM nyomtatást elsősorban az alábbiakra használják:

A technológia leginkább prototípusok készítésére, modellezésre és kisszériás gyártásra alkalmas. Az ipari méretű FDM printer funkcionális prototípusok és végfelhasználói alkatrészek előállítására is használható.

Az FDM nyomtatási technológia legfőbb előnyei:

A technológia hőre lágyuló anyagok széles választékát használja. Az FDM-mel történő gyártás rövidebb átfutási időt is jelent és minden additív gyártási technológiánál költséghatékonyabb. Az asztali FDM printer a legköltséghatékonyabb megoldás, de gyengébb minőségű alkatrészeket állít elő, mint ami ipari 3D nyomtatással lehetséges.

Az FDM pontossága:

Az alkatrész pontossága mindig a modell összetettségétől és az FDM printer kalibrációjától függ. Az ipari FDM nyomtatók jelenleg pontosabb alkatrészeket állítanak elő, mint az asztali gépek.

FDM technológia gyorsasága a többivel összehasonlítva:

Az egyedi alkatrészek előállítása FDM segítségével viszonylag gyors, az átfutási idő általában rövid, pár nap.

Az FDM 3D nyomtatás hátrányai:

Az FDM hátránya a relatíve alacsonyabb felbontás, tehát a nagyon apró részleteket tartalmazó alkatrészek esetében nem az FDM lesz az optimális megoldás.

Az FDM nyomtatáshoz használt anyagokról

Az ipari FDM-gépek főként ABS-t, polikarbonátot (PC) és Ultemet használnak. Ezek az anyagok általában olyan adalékanyagokkal vannak ellátva, amelyek megváltoztatják a tulajdonságaikat például a nagy ütésállóság, a hőstabilitás, a kémiai ellenállás szempontjából.

Az asztali FDM nyomtatókban leggyakrabban használt anyag a PLA-filament. A PLA-val történő nyomtatás viszonylag egyszerű, és finomabb részletességű alkatrészek is készíthetők vele. Ha nagyobb szilárdságra, alakíthatóságra és hőstabilitásra van szükség, általában az ABS-t használják.

Az FDM nyomtatás egyik legfontosabb előnye a technológia széles anyagválasztéka. A hőre lágyuló műanyagok közös jellemzője, hogy alkalmasak a legtöbb 3D nyomtatási projekthez, a prototípusgyártástól a forma, illeszkedés és funkció kialakításán át a modellek vagy funkcionális alkatrészek kis sorozatú gyártásáig. A különböző anyagokból történő nyomtatás természetesen befolyásolja az alkatrész mechanikai tulajdonságait és pontosságát, valamint a folyamat költségeit.

• PLA filament – Photo by Kámán Balázs

FDM printerek, FDM nyomtatók

Az FDM nyomtatók két fő kategóriába sorolhatók: ipari vagy más néven professzionális FDM printer és asztali FDM printerek.

Asztali FDM-nyomtatók


Az asztali FDM printerek többnyire otthoni, fogyasztói használatra készülnek. Jóval olcsóbbak, viszont közel sem olyan nagy teljesítményűek, mint ipari társaik, lassabban nyomtatnak, ezáltal inkább kisebb volumenű nyomtatásra használhatók, gyakori karbantartást és kalibrálást igényelnek.

Ipari FDM 3D nyomtatók

Az ipari FDM nyomtatók természetesen jóval drágábbak, mint asztali társaik, viszont

• jóval hatékonyabbak és nagyobb teljesítményű
• gyors és megbízható ismétlés: ugyanazt az alkatrészt újra és újra legyártja minimális emberi beavatkozással
• nagyobb volumenű megrendeléseket is sokkal gyorsabban teljesítenek
• több nyomtatási paraméter beállítható ezáltal az FDM nyomtatás finomra hangolt
• leggyakrabban szerszámok, funkcionális prototípusok vagy végfelhasználásra szánt alkatrészek kerülnek nyomtatásra

Hogyan működik az FDM printer?

Az FDM 3D nyomtató úgy működik, hogy egy építőplatformon rétegről rétegre olvasztott műanyagot helyez el, és az építést addig folytatja, amíg megkapjuk a kész alkatrészt. Ehhez a 3D nyomtató digitális modelleket (CAD fájl) használ és lefordítja azokat fizikai méretekre.

Az FDM nyomtatás alapanyagai polimerek. A nyomtató ezt szálként adagolja a nyomtatás folyamata során egy fűtött fúvókán keresztül. A nyomtató az olvadt anyagot vékony szálakban extrudálja, és rétegenként rakja le a terv által meghatározott útvonal mentén. Ezt követően az anyag lehűl, majd teljesen megszilárdul.

• ABS filament – Photos by Kámán Balázs

Az FDM eljárással nyomtatott alkatrészek általában látható rétegvonalakkal rendelkeznek, mivel ha a nyomtató befejez egy réteget, az építőplatform leereszkedik, és a gép megkezdi a következő réteggel való munkát.  Emiatt utómunkálatokra (pl. csiszolás) van szükség ahhoz, hogy az alkatrészek végül sima felületet kapjanak.

• 3D nyomtatás – Photo by Kámán Balázs

FDM nyomtatás az Instant 3D-vel

Mi az Instant 3D-nél úgy gondoljuk, hogy 2022-ben a gyártásnak is a jövőbe kell lépnie. Ezért egy forradalmian új online platformon gyűjtöttük össze és tettük hozzáférhetővé gyártókapacitásainkat, ahol ön minden pillanatban figyelemmel követheti alkatrész megrendelésének státuszát és a szállítási határidőket. Ideje véget vetni a gyártópartnerei bizonytalanságából és késéseiből eredő problémáknak! Az online szolgáltatások, online platformok ma már rengeteg időt és pénzt spórolnak, használja online rendszerünket és biztos lehet benne, hogy gyártási projektjei jó kezekben vannak.