FDM-технология 3D-печати
FDM печать (от англ. Fused Deposition Modeling) - процесс изготовления детали путем послойного наплавления материалов. Эта разновидность аддитивного производства - одна из самых популярных и распространенных в 3D-печати.
FDM-принтеры можно использовать для мелкосерийного и промышленного производства. Например, изготовления сувениров, образцов, архитектурных и дизайнерских макетов, запчастей, элементов интерьера, функциональных деталей и многого другого.
Базовая конструкция FDM-принтера
Основными элементами прибора, печатающего по FDM-технологии, являются: рама, механизмы перемещения (направляющие и двигатели), рабочая платформа (или рабочий стол), механизм подачи материала, печатающая головка и блок управляющей электроники.
Процесс печати по FDM-технологии
Самые простые и недорогие модели имеют открытый рабочий стол. Филамент - материал в виде нити, намотанной на катушку, подается в экструдер, где нагревается и выдавливается через сопло на рабочую платформу. Следующий слой накладывается на предыдущий до полной готовности детали. FDM-принтеры открытого типа используют ограниченное количество материалов.
Более производительные модели снабжены закрытой рабочей камерой, которая поддерживает заданную в зависимости от вида материала температуру. Горячая среда защищает изделие от коробления, повышает адгезию слоев.
При печати объектов сложной формы используют поддержки - элементы, на которые опираются выступающие части изделия. После застывания вспомогательные конструкции удаляют.
Популярные материалы для FDM-печати
FDM - технология позволяет использовать широкий ряд материалов: недорогие пластики, например, ABS и PLA, а также материалы с высокими потребительскими свойствами:
- Водорастворимый PVAAc - один из самых распространенных материалов для изготовления поддерживающих конструкции.
-
PEEK - отличный вариант для создания прототипов в медицине, аэрокосмической, автомобильной и других отраслях. Готовые объекты устойчивы к экстремальному перепаду температур, воздействию агрессивной среды, высокому давлению.
-
Высокопрочный, нерастворимый в воде и кислотах PETT используют для изготовления функциональных деталей.
-
Пластичный, устойчивый к воздействию химических веществ, прочный нейлон позволяет создавать легкие и прочные элементы, например, крепеж, фрикционные вставки и др.
- PC - с высокими светопропускающими свойствами служит для изготовления аналогов стекла (в том числе контактных линз).
- Полимеры с добавлением каучука придают модели высокую гибкость, устойчивость к внешнему воздействию, прочность на разрыв и подходят, например, для создания виброгасителей, прокладок, гибких рукавов.
- Пластиковые филаменты, заполненные металлическим порошком, служат для изготовления металлических предметов.
Достоинства и недостатки FDM-технологии
Плюсы:
- Самый бюджетный способ аддитивного производства;
- Большое количество расходных материалов с различными параметрами;
- Доступные запасные части;
- Популярность среди пользователей. В сообществе мейкеров всегда можно найти необходимую информацию или задать вопрос специалистам, например, в разделе на Хабре или на 3Dtoday.ru.
Минусы:
- Невысокая скорость по сравнению с другими технологиями 3D-печати;
- Наличие погрешности до 100 мкм (0,1мм), что недопустимо для некоторых отраслей;
- Необходимость постобработки для удаления видимых печатных слоев;
Однако перечисленные слабые стороны не всегда существенны.
Примеры FDM-принтеров
3D принтер Wanhao Duplicator 6 Plus (D6 Plus) в корпусе создан на базе передовых технологий печати.
Отличительные особенности устройства:
- закрытая рабочая камера;
- автоматическая калибровка печатной платформы;
- металлический хот-энд;
Принтер работает с пластиками ABS, PLA, HIPS, PVA и имеет высокую для своей категории скорость печати - 30-150 мм/с.
D6 Plus отлично подходит как для домашнего использования, так и для мелкосерийного производства, образовательных целей.
3D принтер Anycubic 4Max Metal
Устройство также работает на базе FDM-метода, но в отличие от предыдущей модели изготавливает металлические детали. В качестве расходного материала принтер использует филамент, наполненный металлической пудрой - Ultrafuse 316L, который разработала и выпускает компания Anycubic специально для своего 3D-принтера.
Модель создается последовательным наплавлением нити, требует обязательной постобработки для удаления пластиковой оплетки и спекания металлических слоев.
Принтер не имеет режима автоматического выравнивания платформы. Рабочая поверхность покрыта специальным материалом для улучшения адгезии с изделием. Система очистки воздуха исключает выделение запаха во время работы.
Цена 3D принтера Anycubic 4Max Metal значительно ниже цены устройств, печатающих металлами по другим технологиями. Если пользователю не принципиальна микронная точность изделия, модель отлично подойдет для изготовления металлических изделий.
FDM-технология - самый бюджетный и широко распространенный способ 3D-печати. С его помощью изготавливают сувенирную продукцию, изделия медицинского назначения, макеты, запчасти и другие функциональные детали из широкого ряда материалов. | 
