Was ist das Fused Deposition Modeling (FDM)?

Im Bereich der additiven Fertigung ist das FDM-Verfahren das bekannteste und somit am häufigsten eingesetzte Verfahren.
Bei diesem 3D-Druckverfahren hat das Ausgangsmaterial in der Regel die Form eines Kunststoffdrahtes, der Draht wird auch als Filament bezeichnet.
Beim Fused Deposition Modeling ist das Filament auf einer Spule aufgewickelt und wird durch einen Extruder (Cold End) in das Hotend geschoben.
Das geschieht solange bis aus der Düse Material extrudiert wird, das geschmolzene Filament wird dabei auf ein beheiztes Druckbett aufgetragen.
Beim Fused Deposition Modeling ist dabei sehr wichtig, dass die erste Schicht bereits perfekt haftet. Ist dies nicht gewährleistet so kann entweder gar kein 3D-Druck erfolgen, oder die gedruckten Bauteile heben sich an den Ecken ab.

Dieser Effekt wird beim Fused Deposition Modeling auch Warping genannt. Das Filament wird bei diesem 3D-Druckverfahrenalso Schicht für Schicht aufgetragen und kühlt sich während dem Druckverlauf so ab, dass es sich mit der nächsten Filament-Schicht verbindet.
Dabei verschmilzt es aber nicht komplett und das Objekt wird erstellt. Nach Beendigung des Vorgangs wird das Objekt vom Druckbett gelöst, dieser Vorgang kann je nach Filament, dem eingesetzten Drucker und der Heizbett Oberfläche unterschiedlich sein.
Das Warping-Risiko kann mit der richtigen Druckplatte minimiert werden.

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Welches Material lässt sich mit dem Fused Deposition Modeling bedrucken?

Die Möglichkeiten an bedruckbaren Materialien beim Fused Deposition Modeling wachsen ständig. Deshalb kann zwischen Materialien wie ABS, Nylon, PETG, PLA und vielen mehr ausgewählt werden. Weitere Materialien werden künftig wahrscheinlich noch beim Fused Deposition Modeling hinzukommen.

Worin liegen die Vor- und Nachteile bei diesem 3D-Druckverfahren?

Zunächst handelt es sich beim Fused Deposition Modeling um das kostengünstigste Verfahren und es kommt zu sehr schnellen Ergebnissen beim Rapid Prototyping. Wenn Sie dieses Verfahren für Endprodukte nutzen wollen, dann muss eine entsprechende Nachbearbeitung erfolgen. Das führt dazu dass sichtbare Schichten geglättet werden, bei mechanisch beanspruchten Objekten eignet es sich besonders dann, wenn die Richtung der Schichten in die Betrachtung mit einfließt. Zu den Vorteilen des Fused Deposition Modeling gehört die kostengünstige Herstellung, das schnelle Verfahren und es herrscht auf diesen Markt eine stetige Verbesserung für Kunden durch Kundenmeinungen. Zu den Nachteilen beim Fused Deposition Modeling zählt der schichtweise Aufbau der Objekte, dadurch können keine glatten Oberflächen entstehen. Durch die Schichten wird vorgegeben in welche Richtung ein Objekt einwirkende Kräfte aufnehmen kann. Wenn also Kräfte senkrecht auf die Druckrichtung einwirken, so können sich diese Schichten schneller trennen. Bei 3D-Drucken mit dem Fused Deposition Modeling sind diese Eigenschaften mit einzubeziehen. Es kommt daher auch viel auf das Ausgangsmaterial an, je nach Material ist es deshalb möglich eine Nachbearbeitung durchzuführen.