FDM (Fused Deposition Modeling) je v súčasnosti jednou z najrozšírenejších aditívnych technológií na svete, čo potvrdzuje aj obrovské množstvo inštalovaných systémov využívajúcich túto metódu. Stratasys je považovaný za priekopníka technológie, ktorý sa od začiatku 1990-tych rokov zameriava na investície do rozvoja tejto technológie.
Základnou a najdôležitejšou motiváciou stojacou pri zrode technológie FDM bola neustále sa zvyšujúca potreba prototypovania pri zachovaní nízkych časových a finančných nákladov. Spolu s dynamickým rozvojom priemyslu a výrazným zdokonaľovaním technológie FDM sa začala využívať na výrobu hotových prvkov. Vďaka svojej mimoriadnej všestrannosti sa metóda používa v mnohých rôznych sektoroch hospodárstva.
V čom spočíva výroba metódou FDM?
Výroba aditívnou technológiou FDM spočíva v zahrievaní materiálu a jeho selektívnom nanášaní v polotekutej forme, vrstva po vrstve, aby sa dosiahla vopred určená geometria. Špeciálny stavebný materiál, tzv. filament sa umiestni do zariadenia a privedie do tlačovej hlavy, kde sa roztaví a premení do polotekutého stavu. Materiál sa potom rozprestiera na pracovnú plošinu vo vrstvách, až kým sa nedosiahne celá výška vyrábaného prvku. Po nanesení danej vrstvy materiálu sa platforma spustí, čo umožní viacnásobné prechody tlačovej hlavy. Ochladzovanie materiálu, často pomocou ventilátorov, vedie k spájaniu vrstiev materiálu navrstvených na sebe.
Hlava, pohybujúca sa v trojosovom systéme, umožňuje výrobu prvkov s plnou priestorovou formou. Celý výrobný proces sleduje vopred vypočítanú tlačovú cestu, pripravenú v špecializovanom softvéri na návrh 3D tlače.
Materiály používané v technológii FDM
Základnými stavebnými materiálmi používanými pri prírastkovej metóde FDM sú tzv. termoplasty, teda vysokovýkonné plasty, prispôsobené na formovanie pri vysokých teplotách. Medzi najčastejšie používané materiály patria ABS, ASA, PC-ISO, NYLON, PLA a ULTEM. Tieto plasty sa vyznačujú trvanlivosťou a odolnosťou voči škodlivým chemikáliám a vysokým teplotám, čo pozitívne ovplyvňuje trvanlivosť produktov.
Suroviny sú väčšinou vo forme špeciálneho vlasca rôznych priemerov, navinutého na cievke. Táto forma umožňuje umiestnenie cievky na rameno použitého stroja pre plynulý a neprerušovaný prísun materiálu do extrudéra a tlačovej hlavy.
Používanie aditívnej technológie FDM
Technológia aditívnej výroby FDM sa v súčasnosti používa v široko chápanom priemyselnom sektore. Odolné produkty sa výborne hodia pre automobilový, vojenský a letecký priemysel, ako aj do rôznych typov architektonických a projekčných spoločnostiach. Sterilita a biokompatibilita niektorých materiálov umožnila zavedenie tejto výrobnej metódy aj do medicínskeho a farmaceutického priemyslu.
Vďaka výraznému zníženiu výrobných a prototypových nákladov technológia FDM funguje dokonale pri výrobe koncepčných modelov, šablón, konštrukčných prvkov a iných výrobných nástrojov.
Výhody 3D tlače metódou FDM
Pokročilé systémy 3D tlače s technológiou FDM umožňujú rýchlu a nízkonákladovú výrobu celej série názorných modelov a finálnych produktov. Technológia FDM je jednou z najúspornejších výrobných metód, ktorá zároveň zabezpečuje rýchle tempo výroby a nízke materiálové straty.
Nepochybnou výhodou technológie FDM je aj možnosť využitia širokej škály plastov. Navyše zvýrazňuje tento všestrannosť metódy a umožňuje ovplyvňovať charakteristiky, ako aj rozmerovú a tvarovú presnosť vyrábaných modelov. Aditívna technológia FDM umožňuje veľmi dobrú opakovateľnosť tlače a vysokú rozmerovú presnosť vyrábaných modelov s hodnotami od +/- 0,15 do +/- 0,3 mm.
