Hvordan "FUSED DEPOSITION MODELING" (FDM) FUNGERER


"3dprint"  i daglig tale refererer til, at bygge additivt (lag-på-lag). Dette kan gøres på flere måder, men den mest velkendte indenfor hobbyprint er metoden FDM. Fused Deposition Modeling er én af flere typer af 3dprint, som også er kendetegnet ved de printere der forhandles hos 3D Eksperten.

 

OVERSIGT 


FDM kan forstås som det at tegne med en meget præcis lim-pistol.

FDM (også kendt, fra open source commuties, som Fused Filament Fabrication, FFF) virker ved, at man extruderer materiale gennem en dyse. Extruderen lægger materialet ud i et tyndt lag, for herefter at flytte dysens placering op (vertikalt) for herefter at lægge endnu et lag materiale - lag-på-lag-på-lag osv.

Printerens dyse/hotend består af et varmelegme, der opvarmer filamentet således at det kan passere gennem dysen. Plasten/filsmentet der passerer gennem dysen til emnepladen vil efter kort tid størkne, idet det binder sig til det lag, der er extruderet nedenunder. Ved at gentage ovenstående process vil emnet blive opbygget, et lag af gangen.

I forhold til kvalitet af dine print vil dette typisk blive afgjort ved din lag tykkelse (layer height). Jo tyndere lag, jo finere overflade. Lagtykkelse varierer typisk fra 75- (lidt tyndere end et A4 ark) til 300 microns. FDM teknologien er en meget anvendt teknologi indenfor desktop 3dprintere og befinder sig i den billige ende af de forskellige 3dprint-teknologier.

 

MATERIALER


FDM printere  arbejder med "filament". Dette er normalt rullet på en spole og er typisk bestående af termoplastik eller termoplastisk/organisk materiale (ABS/PLA/NYLON). Det mest anvendte materiale indenfor FDM printere er ABS og PLA. PLA er en klar favorit indenfor 3dprint, idet det er bio-nedbrydeligt og idet det ikke afgiver ubehagelige lugtgener/kemikalier/dampe, ved brug under print.

Der er efterhånden kommet flere eksotiske materiale på markedet indenfor 3dprint. Heriblandt finder man opløsligt materiale såsom PVA, som ofte brugt som supportmateriale i dual-extrution (2 dyser) maskiner, wood filament (træ-pigmenteret PLA), sten- og gummi-lignende materialer, som alle er stigende i popularitet indenfor 3dprint.

 

Hvis man sammenligner de forskellige teknologier, er materialer indenfor FDM relativt billigt (120,-/kg ex. moms v. 3D Eksperten), hvilket gør teknologien utrolig attraktiv.

 

HVORDAN VIRKER DE?

 

Processen inden for FDM 3dprint begynder med software, der bestemmer hvordan 3dprinterens extruder(ere), skal tegne hver lag, som skal danne emnet - den klargører den 3dtegnede fil således at printeren kan arbejde med den.

Printere som har to eller flere printhoveder, kan printe i flere farver og eller bruge opløslige materiale til support, hvor der f.eks. befinder sig områder på emner, der har udhæng eller anden høj kompleksitet. Kendetegnende ved FDM printere er, at dual-extrusion printere kun printer skiftevis med én dyse ad gangen.

 


SELVE MEKANIKKEN

 

Selve printprocessen virker ved, at en motor føder filament op til et varmeelement, der typisk befinder sig mellem 170-260" - afhængigt af printmateriale. Idet materialet bliver blødt/smeltet flyttes materiale ud af dysen, som danner det første lag af dit print. Efter kort tid hærder/nedkøler første lag, hvorefter andet lag vil påbegyndes.

Printhovedet og/eller byggefladen (alt efter model) bevæger sig i X-Y (horisontalt) retning, hvorefter den vil bevæge sig i Z-aksen (vertikalt), når første lag er færdiggjort.

På denne måde er emnet opbygget lag-på-lag, fra bunden og op.

FDM processen bruger materiale til to forskellige formål; til at opbygge emnet samt til supportmateriale - for at underbygge udhæng af print, således at printeren ikke printer i den frie luft (billeder illustrerer dual-extruder) 

Når man er færdig med at printe sit emne, med aktiveret support, vil man efterfølgende kunne fjerne dette ved at brække det af efter print.