Fused Deposition Modelling (FDM) – Alles over het FDM proces

Fused Deposition Modelling (FDM ) is het bekendste procédé op het gebied van de additieve vervaardiging. Leer hier alles over het FDM proces: Printerontwerp, materiaalkeuze, voor- en nadelen van de technologie en nog veel meer!

Hoe wordt een FDM printer gebouwd?

Voordat ik inga op hoe het werkt, zal ik u eerst laten kennismaken met de structuur van een 3D-printer op basis van fused deposition modelling.

Een 3D-printer voor het FDM-proces bestaat gewoonlijk uit de volgende onderdelen:

Structuur 3D Printer FDM
De structuur van een FDM 3D printer – Infographic door Sercan Kahraman, CC-BY-SA; Afbeelding bron: threedom.nl

Geïnteresseerd in 3D printers? Bezoek dan de volgende artikelen:

Fused Deposition Modelling – Hoe werkt het?

Bij “fused deposition modelling ” heeft het uitgangsmateriaal meestal de vorm van een kunststofdraad. Deze draad wordt ook gloeidraad genoemd. Opgerold op een spoel, wordt het filament door een extruder (ook wel koud uiteinde genoemd) in de zgn. Hotend (vergelijkbaar met een inkjetprintkop) totdat het materiaal uit de spuitmond wordt geëxtrudeerd.

Het gesmolten filament wordt aangebracht op een meestal verwarmd printbed (dan een heatbed genoemd). Het is zeer belangrijk in het FDM proces dat de eerste laag perfect hecht. Als dit niet gegarandeerd is, kan er ook helemaal niets 3D-geprint worden. Of anders komen de gedrukte onderdelen aan de hoeken los. Dit effect wordt ook wel kromtrekken genoemd.

* Stand: 2024-05-11 / Bilder: Amazon API

Het filament wordt in lagen aangebracht en koelt tijdens het printen af, zodat het zich met het filament van de volgende laag verbindt, maar niet volledig smelt. Op deze manier wordt het object gecreëerd en vrijgegeven van het printbed wanneer het printen is voltooid. Dit beschreven pad kan verschillend zijn afhankelijk van het filament, de gebruikte 3D printer en ook het verwarmingsbed oppervlak.

Om het risico op kromtrekken te minimaliseren, gebruik ik bijvoorbeeld Pertinax als een permanente drukplaat. Hoe ik dit gebruik en hoe u dit ook kunt gebruiken, kunt u lezen in het artikel over het onderwerp pertinax.

Warping 3D print fout
Een vaak voorkomende 3D printfout is het zogenaamde kromtrekken.

Welke materialen kunnen 3D geprint worden met het FDM proces?

De materiaalmarkt voor Fused Deposition Modelling groeit en zal door de grote populariteit van het FDM-procédé steeds nieuwe, innovatieve materialen krijgen. De materiaalkeuze varieert van PLA, ABS, nylon en PETG tot exotische oplossingen met toegevoegde koolstof, koper, hout of zelfs staal.

Meer info over materialen:

Ontwerptips voor het FDM proces

Het onderwerp “bouw” is te breed om hier te behandelen. Daarom vindt u in het volgende artikel ontwerptips voor het FDM proces:

Ontwerpen voor FDM 3D printen – Waar moet u op letten?

Fused Deposition Modelling – de voor- en nadelen

Modelleren met behulp van gesmolten afzetting wordt beschouwd als het meest kosteneffectieve procédé en biedt snelle resultaten bij het maken van prototypes. Dit procédé is alleen geschikt voor eindproducten indien een passende afwerking wordt uitgevoerd om de zichtbare lagen glad te maken. Voor mechanisch belaste voorwerpen is het bijzonder geschikt als naast het materiaal ook de drukrichting en dus de richting van de lagen in de beschouwing worden betrokken.

Voordelen van het FDM proces

  • goedkoop (3D-printer en filament)
  • snelle procedure
  • bekendste en meest gebruikte methode ➡ Continue verbetering door dealers/fabrikanten op basis van de mening van klanten, maar ook door de gebruikers zelf in open source communities.

Nadelen van het FDM proces

  • De gelaagde structuur van de voorwerpen zorgt niet voor gladde oppervlakken.
  • De lagen geven aan in welke richting een voorwerp welke werkende krachten kan opvangen. Trekkrachten loodrecht op de drukrichting kunnen helpen de lagen sneller te scheiden. Bij het ontwerpen van voorwerpen die moeten worden geprint met behulp van gesmolten-depositiemodellering, moet met deze eigenschappen rekening worden gehouden.
  • Afhankelijk van het gebruikte bronmateriaal is het echter mogelijk een nabewerking uit te voeren.