В этой статье я хочу напомнить о технологии 3D-печати FDM и подробно об этом рассказать.
Прототипирование методом наплавления (Fused Deposition Modeling, FDM), также известное как 3D-печать послойным наплавлением пластика (Fused Filament Fabrication, FFF), является одной из самых распространенных и доступных технологий 3D-печати. Благодаря своей простоте, относительно низкой стоимости и широкому спектру доступных материалов, FDM стала популярной как среди любителей, так и в промышленных кругах.
Принцип работы.
FDM — это аддитивный производственный процесс, который создает трехмерные объекты путем послойного наплавления пластика или термопластичного материала. Процесс включает следующие этапы:
1. Подготовка модели: Сначала цифровая 3D-модель создается в программе для 3D-моделирования (CAD). Затем модель экспортируется в формате STL или другом совместимом формате.
2. Слайсинг: Программа, называемая слайсером, разбивает 3D-модель на множество тонких горизонтальных слоев. Также определяет траекторию движения печатающей головки для каждого слоя, скорость печати, температуру и другие параметры.
3. Печать: Принтер FDM состоит из нескольких основных компонентов:
- Платформа — плоская поверхность, на которой строится объект.
- Экструдер — горячая печатающая головка, которая расплавляет и выдавливает пластик или термопластичный материал. Состоит из нагревательного блока, сопла и механизма подачи нити.
- Катушка с нитью — содержит пластик или термопластичный материал в виде нити, который подается в экструдер.
- Механизм перемещения. Он отвечает за точное перемещение экструдера по осям X, Y и Z.
Во время 3D-печати нить пластика подается в экструдер, где она расплавляется. После этого экструдер выдавливает расплавленный материал через сопло на платформу, по заданному слайсером контуру. Материал быстро затвердевает, формируя первый слой объекта. После завершения слоя платформа опускается (или экструдер поднимается) на толщину слоя, и процесс повторяется для следующего слоя. Продолжается это до тех пор, пока не будет завершен весь объект.
4. Постобработка: После печати объект может подвергаться постобработке, например удаление поддерживающих структур, шлифовка, покраска или нанесение покрытия.
Преимущества FDM
- Низкая стоимость: Оборудование и материалы относительно недороги.
- Простота использования: Принтеры FDM просты в настройке и эксплуатации.
- Широкий выбор материалов: Доступен широкий спектр термопластичных материалов с различными свойствами.
- Масштабируемость: Технология легко масштабируется для производства больших объемов деталей.
Применение.
FDM широко используется в различных отраслях:
- Прототипирование: Быстрое и экономичное создание прототипов для проверки дизайна и функциональности.
- Производство: Изготовление функциональных деталей, инструментов, приспособлений и оснастки.
- Образование: Обучение студентов основам 3D-печати и дизайна.
- Любительское творчество: Создание уникальных предметов, игрушек и других изделий.
- Медицина: Изготовление протезов, ортезов и хирургических моделей.
Заключение.
FDM-является универсальной и доступной технологией 3D-печати, которая продолжает развиваться и находить новые применения. Благодаря своей простоте, широкому спектру доступных материалов и низкой стоимости, такой метод остается одним из самых популярных методов 3D-печати в мире. Несмотря на некоторые ограничения, такие как ограниченная точность и качество поверхности, FDM идеально подходит для создания прототипов, функциональных деталей и других изделий, где важна стоимость и скорость производства. По мере развития технологии и появления новых материалов, FDM будет играть все более важную роль в производственных процессах и повседневной жизни.