Zmień język :
Proces drukowania FDM: Produkcja dostosowana do wymagań klienta
Proces druku FDM stał się jedną z kluczowych technologii w druku 3D — ale co tak naprawdę się za nim kryje?
Modelowanie osadzania topionego materiału (FDM) umożliwia wytwarzanie fizycznych obiektów poprzez przetwarzanie stopionego polimeru warstwa po warstwie. Proces ten znany jest również jako wytwarzanie topionego filamentu (FFF).
Druk FDM może być wykorzystywany w wielu obszarach, od prototypów przemysłowych po zastosowania hobbystyczne, ponieważ proces ten łączy w sobie łatwość użytkowania z wszechstronnością.
igus oferuje użytkownikom procesu drukowania FDM specjalnie opracowany filament wykonany z wysokowydajnych tworzyw sztucznych do przetwarzania w standardowych drukarkach 3D. Materiały te są bardziej wytrzymałe niż konwencjonalne tworzywa sztuczne i idealnie nadają się do części odpornych na zużycie w zastosowaniach ruchomych.
Odkryj na tej stronie:
Gdzie wykorzystywany jest proces druku FDM?
Modelowanie osadzania topionego jest wykorzystywane jako proces produkcji komponentów w wielu różnych obszarach zastosowań, w tym:
Maszyny do napełniania i pakowania: np. do obracania pojedynczych produktów na przenośnikach taśmowych
Prototypowanie: Do szybkich serii testowych i rozwoju projektu
Inżynieria mechaniczna i inżynieria instalacji: Narzędzia, urządzenia, wymiana frezowanych części z polimerów
Lotnictwo i kosmonautyka: Lekkie i złożone geometrie do symulacji lub testowania komponentów
Przemysł motoryzacyjny: Funkcjonalne prototypy, wsporniki i małe partie
Technologia medyczna: Indywidualne modele i prototypy do planowania chirurgicznego
Hobby & DIY: Zastosowania takie jak projektowanie biżuterii, tworzenie modeli i dekoracyjnych przedmiotów gospodarstwa domowego
Druk FDM w praktyce
Bezobsługowe chwytaki z druku 3D
Firma Carecos Kosmetik GmbH potrzebowała chwytaków produkcyjnych, które chwytałyby pokrywki i przykręcały je do pojemników. Wcześniej były one frezowane z aluminium, co wiązało się z kosztami sięgającymi 10 000 euro za chwytak i czasem produkcji wynoszącym sześć tygodni. Dzięki trybologicznie zoptymalizowanemu filamentowi iglidur i150 do druku 3D, igus był w stanie dostarczyć szybkie i opłacalne rozwiązanie. Polimerowe chwytaki są lżejsze, do 50 razy bardziej odporne na zużycie i mogą być drukowane w ciągu 10 do 12 godzin. Rezultat: 85% oszczędności kosztów i 70% szybsza produkcja. Idealny do elastycznej produkcji w wielu branżach.
Obracarka produktów wykonana z iglidur i150 do napełniania napojów
W przemyśle napojów obracacze produktów były wcześniej wykonywane z drutów stalowych lub frezowanych bloków materiału, co wiązało się z wysokimi kosztami, dużą ilością odpadów materiałowych i długim czasem dostawy. Firma igus opracowała drukowaną w 3D alternatywę wykonaną z filamentu iglidur i150. Drukowana obracarka puszek ma specjalną strukturę w kształcie spirali, która precyzyjnie obraca puszki i przygotowuje je do bezbłędnego wypełnienia. Komponent oferuje taką samą funkcjonalność jak poprzednie rozwiązanie, ale zmniejsza koszty produkcji nawet o 70%. Umożliwia przetwarzanie do 60 000 puszek na minutę, jest bezobsługowe, a jego konstrukcja może być elastycznie dostosowana do każdego rozmiaru puszki.
Ślizgacze do łodzi koszących
Łodzie koszące usuwają trawy z brzegów jezior. Ich ostrza tnące były napinane za pomocą metalowych ślizgaczy, które szybko się zużywały z powodu brudu i wilgoci oraz były wymieniane trzy razy w sezonie. Części zamienne były bardzo drogie. Dzięki wydrukowanym w 3D ślizgom wykonanym z iglidur i180 stworzono wytrzymałą, ekonomiczną alternatywę. Komponenty są do 15 razy bardziej ekonomiczne, 50 razy bardziej odporne na ścieranie i działają bezsmarowe dzięki zawartym w nich stałym środkom smarnym. Druk 3D w technologii FDM umożliwia również szybką i elastyczną dostawę, co znacznie zmniejsza wymagania konserwacyjne i ogólne koszty.
Zamów rozwiązanie dla swojego projektu już teraz
Pracujesz nad podobnym projektem i potrzebujesz wsparcia w zakresie projektowania i doboru materiałów dla niestandardowych chwytaków, obracarek produktów lub innych komponentów?
Skontaktuj się z nami i opowiedz nam o swojej aplikacji. Nasi eksperci doradzą Ci osobiście i chętnie pomogą znaleźć idealne rozwiązanie dla Twojego indywidualnego zastosowania.
Zalety procesu drukowania FDM
Jeśli chodzi o szybkie rezultaty i łatwą obsługę, proces FDM jest przetestowanym i wyborem:
- Wszechstronny wybór materiałów: Oprócz standardowych tworzyw sztucznych, takich jak PLA i ABS, które są również stosowane w formowaniu wtryskowym, można również stosować wysokowydajne polimery. igus oferuje szeroką gamę tworzyw sztucznych odpornych na zużycie, w tym materiały bezpieczne dla żywności, odporne na chemikalia i wysoką temperaturę.
- Możliwość drukowania w wielu kolorach i z wielu materiałów: Dzięki technologii FDM różne filamenty mogą być łączone w jednym procesie drukowania w celu drukowania komponentów o różnych specyfikacjach.
- Łatwość obsługi: Prosta obsługa większości drukarek 3D sprawia, że proces ten jest szczególnie atrakcyjny dla początkujących.
- Szybka produkcja: Małe komponenty są drukowane szybko — idealne do prototypów i małych partii.
- Efektywność kosztowa: Drukarki FDM są często bardziej ekonomiczne w zakupie i eksploatacji niż inne systemy. Materiały są niedrogie i łatwo dostępne, co pozwala utrzymać koszty operacyjne na niskim poziomie. Metoda ta imponuje również czystym procesem — bez żadnego sprzętu ochronnego lub dodatkowych urządzeń, takich jak myjki ultradźwiękowe.
Ograniczenia druku w technologii FDM
Chociaż proces drukowania FDM jest bardzo wszechstronny, w niektórych obszarach osiąga on swoje granice:
- Niższy poziom szczegółowości: Widoczne linie warstw i mniejsza precyzja w porównaniu z procesami takimi jak SLA lub spiekanie laserowe.
- Przetwarzanie końcowe: Konstrukcje wsporcze i linie warstw mogą wymagać dodatkowego przetwarzania, np. szlifowanie lub malowanie, w zależności od wymagań dotyczących jakości powierzchni.
- Ograniczona wielkość produkcji: FDM jest mniej ekonomiczny w przypadku produkcji seryjnej. W przypadku dużych partii proces formowania wtryskowego oferuje wyraźne korzyści pod względem szybkości i kosztów w przeliczeniu na komponent.
Kiedy każda procedura ma sens?
Czasami złożone geometrie, wyższy poziom szczegółowości lub wyjątkowo odporne komponenty wymagają innej technologii druku 3D. igus oferuje usługi druku 3D dla niestandardowych komponentów przy użyciu procesów FDM, spiekania laserowego i DLP. ⯈ Dowiedz się więcej o usłudze druku 3D
Poniższa tabela porównuje druk FDM z innymi technologiami:
| Kryterium | FDM | SLS | DLP |
|---|---|---|---|
| Stabilność wymiarowa | Mniej dokładne | Dokładne | Bardzo dokładne |
| Jakość powierzchni | Widoczne warstwy | Gładka, prawie bez linii warstwy | Bardzo gładka |
| Właściwości mechaniczne | Wyższa anizotropia wytrzymałości, dostępny materiał wzmocniony włóknami | Tylko niewielka anizotropia | Bardzo jednorodna struktura, izotropowa wytrzymałość |
| Możliwe złożone kształty? | Ograniczone, niezbędne struktury wsparcia | Bardzo dobre, nie wymaga struktur wspierających | Bardzo dobre, możliwe drobne szczegóły |
| Czas trwania drukowania | Szybko dla pojedynczych przedmiotów | Szybko przy większych ilościach | Szybko przy większych ilościach |
| Koszt | Ekonomiczne | Średnia cena | Raczej wyższe koszty |
| Funkcje specjalne w igus | Duże komponenty, możliwość drukowania z wielu materiałów | Produkcja wielkoseryjna, wysoka dokładność wymiarowa | Możliwe bardzo drobne szczegóły |
Dodatkowe wyjaśnienia
Anizotropia opisuje zależne od kierunku specyfikacje materiału.
W druku FDM struktura warstwowa powoduje różnice w stabilności, szczególnie między płaszczyzną drukowania (X/Y) a kierunkiem pionowym (Z).
W kierunku Z komponent często ma niższą wytrzymałość ze względu na słabszą przyczepność warstwy.
W związku z tym orientacja komponentu powinna być tak dobrana, aby obciążenie było w miarę możliwości skierowane w bardziej stabilnym kierunku.
Izotropia oznacza, że materiał reaguje w ten sam sposób we wszystkich kierunkach — niezależnie od kierunku obciążenia.
W przypadku druku w technologii FDM nie jest to oczywiste, ponieważ warstwy są łączone ze sobą w różny sposób. Zoptymalizowane parametry drukowania i ukierunkowane wyrównanie pomagają promować zachowanie izotropowe.
Materiały do druku w technologii FDM
Właściwy wybór materiału decyduje o wydajności komponentu drukowanego w 3D. W druku FDM spektrum obejmuje zarówno łatwe w obróbce standardowe filamenty, jak i wysokowydajne tworzywa sztuczne, które spełniają nawet najbardziej rygorystyczne wymagania.
Odporny na zużycie trybofilament igus
POM, PE i PA imponują dobrymi właściwościami ślizgowymi i stabilnością wymiarową, ale są trudne lub nawet niemożliwe do przetworzenia w druku 3D. igus oferuje łatwą w obróbce alternatywę dla tych tworzyw sztucznych w postaci włókien iglidur. Do zastosowań, w których konwencjonalne tworzywa konstrukcyjne osiągają swoje granice, np. w przypadku stale poruszających się części lub wysokiego tarcia, igus oferuje różne włókna o wyjątkowo wysokiej odporności na zużycie. Odkryj szeroką gamę produktów, od łatwych w obróbce, wszechstronnych po rozwiązania do wymagających zastosowań.
Jak działa proces drukowania FDM? Spojrzenie na technologię
Proces drukowania FDM działa zgodnie z prostą zasadą: podgrzany filament z polimeru jest topiony i wytłaczany warstwa po warstwie, aż obiekt zostanie całkowicie skonstruowany.
- Podawanie materiału: Polimerowy filament jest rozwijany ze szpuli i podawany równomiernie do głowicy drukującej drukarki 3D.
- Przetwarzanie materiału: Filament jest podgrzewany w głowicy drukującej — do temperatury od 190°C do 450°C, w zależności od materiału — i uwalniany w postaci stopionej jako cienka nić (wytłaczany).
- Struktura warstwowa: Głowica drukująca porusza się precyzyjnie wzdłuż ścieżek określonych przez model 3D i nakłada stopiony materiał warstwa po warstwie. Szybkie chłodzenie powoduje natychmiastowe zestalenie się polimeru, a poszczególne warstwy łączą się ze sobą. W ten sposób komponent jest tworzony krok po kroku.
Ważne elementy przy planowaniu druku FDM
Dobre planowanie jest kluczem do udanych części drukowanych w technologii FDM. Poniżej znajdują się najważniejsze punkty idealnego przygotowania.
Typowe wyzwania związane z drukowaniem w technologii FDM
Co możesz zrobić jako użytkownik, jeśli przetwarzanie filamentu nie przebiega płynnie, a pożądany rezultat nie zostaje osiągnięty? W przypadku poniższych dwóch wyzwań i wielu innych problemów związanych z drukowaniem 3D z filamentu, oferujemy wskazówki i pomoc w rozwiązywaniu problemów w naszym przewodniku. Pobierz tutaj
Za mało informacji?
Skorzystaj z naszych "24 wskazówek dotyczących druku 3D z filamentu"
Niektóre problemy z drukiem 3D z filamentu są łatwe do rozpoznania i rozwiązania, inne są bardziej złożone i mogą mieć wiele przyczyn. Chcesz wiedzieć, jak skutecznie rozwiązywać typowe wyzwania w druku FDM? Pobierz nasz przewodnik już teraz i uzyskaj wskazówki dotyczące optymalizacji jakości druku!
Bezpieczne drukowanie bez chmury: rozwiązanie programowe dla Bambu Studio w sieci firmowej
Oprogramowanie igus Bambu Wingman umożliwia niezawodną komunikację między drukarkami Bambu Lab a oprogramowaniem do krojenia bez konieczności komunikowania się z zewnętrznymi serwerami i udostępniania danych drukowania stronom trzecim.
Wszystkie funkcje są dostępne lokalnie i mogą być używane bezpośrednio z Bambu Studio lub OrcaSlicer — niezależnie od wersji oprogramowania sprzętowego lub oprogramowania.
Konsultacje
Z przyjemnością osobiście odpowiem na Państwa pytania
Konsultacje i dostawa
Osobista:
Od poniedziałku do piątku: 7:00–20:00
Sobota: 8:00–12:00
Online:
Umów spotkanie z ekspertem