Was ist Fused Deposition Modeling (FDM)?
Fused Deposition Modeling (FDM) ist ein extrusionsbasiertes Schmelzschichtverfahren und zählt aufgrund seines großen Bauraums, der Materialvielfalt und der geringen Kosten zu den verbreitetsten 3D-Druck Verfahren. Dank des FDM-Verfahrens können Prototypen, Designmodelle und vieles mehr kostengünstig und schnell aus einer CAD-Datei hergestellt werden. Für die Herstellung der Bauteile sind, im Gegensatz zu herkömmlichen Produktionsverfahren, keine Formen oder spezielle Werkzeuge notwendig. Zudem werden dank der riesigen Material- und Farbauswahl die verschiedensten Anwendungsbereiche und Branchen abgedeckt.
Wörtlich übersetzt bedeutet FDM “Modellierung der Schmelzablagerung” und beschreibt die Entstehung eines 3D-Bauteils durch schichtweise Ablagerung und Verschmelzung von Kunststoff.
Der FDM-Druckprozess
Technisch betrachtet wird beim FDM-Verfahren ein aufgerolltes Kunststofffilament in einer heißen Metalldüse aufgeschmolzen und durch kontinuierlichen Materialvorschub auf einem flachen Druckbett aufgetragen. Durch schrittweises absenken der Druckplattform und wiederholtem Auftragen des geschmolzenen Kunststoffs entsteht Schicht für Schicht ein dreidimensionales Bauteil. Durch den Einsatz von mehreren Düsen oder speziellen Material-Wechselsystemen sind kombinationen aus verschiedenen Materialien und Farben innerhalb eines Drucks möglich.
Anwendungsgebiete
Prototypen
Egal ob in der Industrie oder zu Hause bei einem privaten Projekt. Nahezu überall werden Designmodelle und funktionale Prototypen benötigt. Dank des FDM-Verfahrens kann der Reifegrad des Projekt schnell und kostengünstig überprüft und verbessert werden.
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Kleinserien
Bauteile im Bereich von 1 bis 1000 Stück können mit herkömmlichen Fertigungsverfahren oftmals nicht wirtschaftlich produziert werden. Mit Hilfe von additiver Fertigung ist es möglich, auch Kleinserien und Einzelstücke zu einem attraktiven Preis herzustellen. Durch die Vielfalt der wählbaren Materialien kann nahezu jeder Einsatzbereich abgedeckt werden.
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Ersatzteile
Jährlich werden neue Maschinen oder Anlagen vorgestellt und die Produktlebenszyklen werden immer kürzer. Daher wird es nach einiger Zeit schwierig, passende Ersatzteile für bestimmte Modelle zu finden. Der FDM-Druck eignet sich bestens dafür, funktionsfertige Ersatzteile für Maschinen, Anlagen, Oldtimer und vieles mehr herzustellen.
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Messemodellen & Werbemittel
Individualität ist wichtig. Gerade wenn es um Werbemittel und den Messeauftritt Ihres Unternehmens geht. Dank der additiven Fertigung können Sie dich von Ihrer Konkurrenz abheben und auf Sie oder Ihren Kunden zugeschnittene Modelle anfertigen lassen. Große Messemodelle oder mehrfarbige Werbeartikel sind immer gern gesehene Artikel.
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FDM-Materialien
PLA
Dank der einfachen Handhabung und des günstigen Einkaufspreises, ist PLA einer der beliebtesten Kunstoffe im FDM Verfahren. Er wird gerne für große Modelle, Dekoration uns Spielzeug benutzt.
Erweichungstemperatur:
60 – 70°C
Charakterisitk:
Steif, Spröde bei Belastung
ABS/ ASA
ABS ist der klassische Industrie-Kunststoff, welcher in nahezu allen Branchen eingesetzt wird. Trotz der kniffligen Handhabung bei großen Modellen ist der Kunststoff bei funktionalen Bauteilen beliebt. ASA ist der UV-beständige Gegenüber von ABS.
Erweichungstemperatur:
90 – 100°C
Charakteristik:
Steif, duktil bei Belastung
TPU
TPU ist ein flexibler Kunststoff und ist in verschiedenen Shore-Härten verfügbar. TPU wird meist für Vibrationsdämpfer, Schutzkappen und bewegte Teile genutzt.
Erweichungstemperatur:
110 – 120°C
Charakteristik:
Flexibel, abriebsfest
PA-CF
PA-CF, auch bekannt als Nylon-Carbonfaser, ist ein High-End Kunststoff, welcher häufig in thermisch und mechanisch belasteten Anwendungen zum Einsatz kommt. Durch die Carbonfaserfüllung des Nylons können höhere Kräfte aufgenommen werden als bei herkömmlichen Nylon.
Erweichungstemperatur:
130 – 150°C
Charakteristik:
Steif, duktil bei Belastung
Unsere FDM-Druck Dienstleistung
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Bauteil-Limits
- Maximale Bauteilgröße: 300x300x600 mm
- Genauigkeit: +/- 0,4% (mit einer Untergrenze von +/- 0,3 mm)
- Farben: Individuell wählbar
Nachbearbeitung
Standard: Stützstruktur entfernen
Erweitert: Infiltrieren (wasser- & luftdicht)
Materialien
- PLA (Polylactide)
- PETG (Polyethylenterephthalat)
- ABS/ASA (Acrylnitril-Butadien-Styrol)
- TPU (Thermoplastisches Polyurethane)
- PA-CF (Polyamid-Carbonfaser)
Standard Druckparameter
- 0,4 mm Düsendurchmesser (Nozzle Diameter)
- 0,4 mm Schichtbreite (Layer Width)
- 0,2 mm Schichthöhe (Layer Height)
- 3 Wandungen (Walls)
- 20% Füllung (Infill)
Vor- und Nachteile des FDM-Verfahrens
Vorteile des FDM-Drucks
- Großer Bauraum
- Kostengünstig
- Schnelle Produktion
- Vielfältige Materialauswahl
- Nahezu unbegrenzte Farbauswahl
- Material- und Farbkombinationen möglich
Nachteile des FDM-Drucks
- Niedrigste Auflösung der gängigen 3D-Druck Verfahren
- Benötigt Stützstrukturen bei Überhängen
