Що таке 3D друк FDM

Почати варто з того, що це одна з найбільш поширених і простих технологій 3D друку. Саме FDM 3D принтери є найбільш бюджетними і доступними в усіх планах. Більш того, такі прилади деякі умільці збирають самостійно. У певному сенсі такий «кустарний» 3D друк FDM є цілком успішним, але не можна порівняти з друком на спеціалізованому обладнанні.


3D друк FDM на 3D принтері


Отже, що ж таке 3D друк FDM? FDM – це абревіатура від англійського «Fused Deposition Modeling», що можна перекласти як «Моделювання методом наплавлення». Власне, цей опис найточніше характеризує 3D друк FDM. Але для першого знайомства з цією методикою цього недостатньо, тому далі ми розповімо про цю технологію в усіх подробицях.


Як відбувається 3D друк FDM

Як і в будь-якій іншій методиці адитивного виробництва, суть FDM 3D друку полягає в пошаровому відтворенні об'ємних виробів на основі цифрових даних (3D моделей). В якості матеріалу в FDM 3D принтерах для цієї мети використовуються спеціальні нитки пластику. Такі нитки можуть бути діаметром 1,75 мм, або 2,85 (3) мм.


По суті, 3D друк FDM – це безперервна подача нитки матеріалу в екструдер (друкуючу головку), оснащений нагрівальним елементом. Останній призначений для нагрівання сопла, через яке подається матеріал. На цьому етапі відбувається плавлення пластику і екструзія (видавлювання) його на платформу 3D принтера. Кожен наступний шар видавлюється на попередній по заданій траєкторії, за рахунок чого і відбувається побудова виробу. Для більш плавної подачі матеріалу, а також швидкого затвердіння шарів, екструдери оснащуються зовнішніми вентиляторами, що створюють різкий перепад температур.


3D друк FDM


Деякі 3D принтери FDM обладнані підігрівальною платформою, яка дозволяє працювати з більш «примхливими» матеріалами, такими як ABS пластик. Нерідко такі принтери комплектуються також закритим корпусом. Також існують прилади з подвійними, і навіть потрійними екструдерами, які надають можливість роботи з декількома видами 3D пластику одночасно. Як правило, в таких випадках один матеріал є основним, а другий допоміжним. Часто в якості допоміжного матеріалу вибирають водорозчинний матеріал підтримки (PVA пластик).


Етапи FDM 3D друку

Для зручності ми розбили процес виготовлення об'єктів на послідовні етапи:

  • Розробка 3D моделі в спеціальних програмах (Autodesk 3DsMAX, ZBrush, Maya, Blender, SolidWorks тощо);
  • Перевірка готової моделі на придатність до 3D друку, наприклад, в програмі NetFabb (3D модель не повинна містити дірок, розірваних граней, інвертованих полігонів тощо). Детальніше про підготовку моделі в цій статті;
  • Завантаження 3D моделі в програму-слайсер. На цьому етапі вибираються необхідні налаштування 3D друку (швидкість, температура тощо), а також генеруються підтримуючі структури при наявності нависаючих елементів в моделі. По завершенню підготовчої частини програмою генерується керуючий код (G-code) для 3D принтера на основі цифрових даних (моделі) і вибраних налаштувань;
  • Передача керуючого коду на 3D-принтер. USB-флеш-накопичувач або SD-карта із записаним G-code (у просунутих моделях 3D-принтерів також можлива передача файлу по бездротовій мережі Wi-Fi) підключається до пристрою, в меню якого вибирається необхідний файл і запускається друк;
  • По завершенню 3D друку готовий виріб від'єднується від столу 3D принтера, очищається від опор і зайвого пластику.


Використовувані матеріали

3D друк FDM може похвалитися великою різноманітністю у виборі доступних матеріалів. Для роботи з FDM 3D принтерами обладнано величезну кількість пластику, проте не кожен принтер підтримує весь спектр матеріалів, які пропонує ринок. Цей фактор залежить від температури плавлення конкретного матеріалу і максимальної температури нагріву сопла пристрою. Грубо кажучи, прилади, сопло яких не розігрівається більше ніж на 250 ˚С, не зможуть друкувати матеріалами з температурою плавлення в 280 ˚С.




Якщо ж відкинути це обмеження, то в плані вибору витратних матеріалів 3D друк FDM сміливо можна назвати найбільш універсальною технологією адитивного виробництва. Користувачі мають можливість працювати з пластиками всіх кольорів і відтінків, прозорими, глянцевими і матовими полімерами, з гнучкими і жорсткими інженерними матеріалами, з металізованим пластиком і пластиком, що змінює колір. Також доступні водорозчинні, флуоресцентні, люмінесцентні матеріали, пластик з дерев'яним наповненням і багато іншого.


Переваги технології FDM

Як ви вже зрозуміли, 3D друк FDM представляє великий інтерес як для приватних користувачів, так і для комерційних організацій. Давайте узагальнимо, в чому ж її переваги:

  • Доступність. Цей вид 3D друку є найбільш доступним у фінансовому плані, що пояснює високу популярність FDM 3D принтерів;
  • Великий вибір матеріалів. Як ви вже зрозуміли, підібрати матеріал для FDM 3D друку не дуже складно. Більш того, такий 3D пластик також є цілком доступним у фінансовому плані;
  • Функціональність. Не тільки за рахунок величезного вибору витратних матеріалів, але і за рахунок особливостей самої методики FDM 3Д принтери можуть застосовуватися для найрізноманітніших завдань, що і робить їх надзвичайно затребуваними;
  • Співвідношення ціна/якість. Сучасні прилади для FDM 3Д друку можуть похвалитися відмінною якістю відтворення об'єктів (аж до 40 мікрон!) при відносно невисокій вартості. Додайте сюди інші переваги, і ви зрозумієте причину успіху!


Сфери застосування 3D друку FDM

Завдяки своїй універсальності 3D друк FDM може використовуватися практично в будь-яких цілях. А завдяки можливості постобробки (фарбування, шліфування, покриття лаком) готових виробів сфери її застосування розширюються ще більше.


Давайте розглянемо їх детально:

  • Прототипування;
  • Виготовлення функціональних компонентів;
  • Дрібносерійне виробництво;
  • Макетування;
  • Створення медичних моделей;
  • Дизайн;
  • Архітектурне макетування;
  • Сувенірна продукція;
  • Косплей;
  • Автотюнінг.


Види FDM 3D принтерів

3D принтери для моделювання методом пошарового наплавлення поділяються за типом системи координат на два типи:

  • З прямокутною системою координат (осі XYZ);
  • З циліндричною системою координат, або дельта-принтери.


У нашому магазині представлено безліч пристроїв обох класів з різними характеристиками, серед яких:

  • 3D принтери KLEMA;
  • 3D принтери CreatBot в асортименті;
  • 3D принтери Leapfrog;
  • 3D принтери Raise 3D і багато інших.


На цьому наша стаття добігає кінця. Дякуємо за увагу, і неодмінно зверніть увагу на інші статті з розділу про види 3D друку. Більш детально про наявність 3Д принтерів, а також можливості FDM друку уточнюйте за телефонами або електронною поштою, вказаними в розділі «Контакти». Звертайтеся, будемо раді співпраці!