3D-Druck-Verfahren erklärt: Das Fused Deposition Modeling (FDM)

22 Jul

3D-Druck-Verfahren erklärt: Das Fused Deposition Modeling (FDM)

Verfahren

Beim FDM-Verfahren wird ein Kunststoffdraht aufgeschmolzen. Aus dem flüssigen Material entsteht das gewünschte Bauteil Schicht für Schicht im Direktdruck.

Das FDM-Verfahren zeichnet sich aus durch eine hohe Reproduzierbarkeit, eine gute Prozessstabilität und die Möglichkeit, eine große Bandbreite an Materialien zu verarbeiten.

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Das Fused Deposition Modeling (FDM)-Verfahren auf einen Blick

Das FDM-Verfahren erklärt

Bei diesem Verfahren ist das Ausgangsmaterial ein Kunststoffdraht, auch Filament genannt. Das Filament als Bau- und Stützmaterial wird von einer Rolle zugeführt, im Schmelzkopf aufgeschmolzen und über die Extrusionsdüse dem Prozess zugeführt. Nach jeder Schicht wird die Bauplattform abgesenkt. Die Struktur des Bauteils entsteht in der Ebene durch das Verfahren der Düse.

Je nach Bauteilgeometrie benötigt man während des Druckprozesses Stützstrukturen zur Stabilisierung, etwa um überhängende Strukturen (größer als 45°) zu erzeugen. Diese Stützstrukturen müssen in einem späteren Arbeitsschritt entfernt werden.

Materialien im FDM-Druck

Beim FDM-Verfahren können sehr unterschiedliche Kunststoffe verarbeitet werden, von technischen Kunststoffen wie ABS, PC bis zum Hochleistungskunststoff ULTEM.

Bei der Überlegung, einen FDM-Drucker im eigenen Unternehmen anzuschaffen, sollten daher nicht nur die Anschaffungskosten berücksichtigt werden, sondern auch die späteren Materialkosten. Diese fallen je nach Material sehr unterschiedlich aus: Günstige Polylactide (PLA) sind für unter 20 Euro/kg erhältlich, wohingegen der Hochleistungswerkstoff Polyetheretherketon(PEEK) etwa 1000 Euro/kg kostet. Beim FDM–Verfahren kann durch die Verwendung mehrerer Extruder ein Multimaterialdruck umgesetzt werden.