Procesul de imprimare FDM: Producție personalizată pentru cerințele dumneavoastră

Patru role de filament, inclusiv patru piese de lucru imprimate 3D din filamentul respectiv.

Procesul de imprimare FDM a devenit una dintre tehnologiile cheie în imprimarea 3D - dar ce se află de fapt în spatele acestuia?

Modelarea prin depunere topită (FDM) permite producerea de obiecte fizice prin prelucrarea strat cu strat a filamentului de plastic topit. Acest proces este cunoscut și sub denumirea de fabricare cu filament topit (FFF).

Imprimarea FDM poate fi utilizată în multe domenii, de la prototipuri industriale la aplicații hobby, deoarece procesul combină ușurința de utilizare cu versatilitatea.

igus oferă utilizatorilor procesului de imprimare FDM filamente special dezvoltate din materiale plastice de înaltă performanță pentru procesarea pe imprimante 3D standard. Aceste materiale sunt mai durabile decât materialele plastice convenționale și sunt ideale pentru piese rezistente la uzură în aplicații în mișcare.

Descoperiți pe această pagină:

Imprimarea FDM în practică Avantaje și limite Materiale pentru imprimarea FDM Cum funcționează procesul de imprimare FDM?Ce este important atunci când planificați Provocări tipice

Unde este utilizat procesul de imprimare FDM?

Modelarea prin depunere în fuziune este utilizată ca proces de fabricație pentru componente în multe domenii de aplicare diferite, inclusiv:

Mașini de umplere și ambalare: De exemplu, pentru întoarcerea individuală a produselor pe benzi transportoare
Prototipare: Pentru serii de teste rapide și dezvoltări de design
Inginerie mecanică și ingineria instalațiilor: Unelte, dispozitive, înlocuirea pieselor din plastic frezate
Industria aerospațială: Geometrii ușoare și complexe pentru simulări sau componente de testare
Industria auto: Prototipuri funcționale, suporturi și loturi mici
Tehnologie medicală: Modele și prototipuri personalizate pentru planificarea chirurgicală
Hobby & DIY: Aplicații cum ar fi designul bijuteriilor, realizarea de machete și obiecte decorative de uz casnic

Imprimarea FDM în practică

Dispozitive de prindere fără întreținere de la imprimarea 3D

Carecos Kosmetik GmbH avea nevoie de dispozitive de prindere pentru producție care să prindă capacele și să le înșurubeze pe recipiente. Anterior, acestea erau frezate din aluminiu, ceea ce era asociat cu costuri de până la 10.000 de euro per clește și un timp de producție de șase săptămâni. Datorită filamentului de imprimare 3D iglidur i150 optimizat din punct de vedere tribologic, igus a putut oferi o soluție rapidă și rentabilă. Dispozitivele de prindere din plastic sunt mai ușoare, de până la 50 de ori mai rezistente la uzură și pot fi imprimate în 10-12 ore. Rezultatul: 85% economii de costuri și 70% producție mai rapidă. Ideal pentru o producție flexibilă într-o gamă largă de industrii.

Dispozitiv de prindere imprimat 3D care înșurubează capace mici pe recipientele de cosmetice.

Turnător de produse din iglidur i150 pentru umplerea băuturilor

În industria băuturilor, întoarcătoarele de produse erau fabricate anterior din sârme de oțel sau din blocuri de material frezat, ceea ce implica costuri ridicate, o mulțime de deșeuri de material și termene de livrare lungi. igus a dezvoltat o alternativă imprimată 3D realizată din filament iglidur i150. Întoarcătorul de cutii imprimat are o structură specială în formă de spirală care întoarce cu precizie cutiile și le pregătește pentru o umplere fără erori. Componenta oferă aceeași funcționalitate ca soluția anterioară, dar reduce costurile de producție cu până la 70%. Acesta permite procesarea a până la 60.000 de cutii pe minut, nu necesită întreținere, iar designul său poate fi adaptat flexibil la orice dimensiune a cutiei.

Turnător de produse, asamblate pe o bandă transportoare, și cutii care trec prin turnător și se rotesc la 180° datorită formei turnătorului.

Planoare pentru cositoare plutitoare

Cositoarele plutitoare îndepărtează ierburile de pe malurile lacurilor. Lamele lor de tăiere erau tensionate cu ajutorul unor glisoare metalice, care se uzeau rapid din cauza murdăriei și a umidității și erau înlocuite de trei ori pe sezon. Piesele de schimb au fost foarte scumpe. Cu ajutorul glisierelor imprimate 3D realizate din iglidur i180, a fost creată o alternativă robustă și rentabilă. Componentele sunt de până la 15 ori mai rentabile, de 50 de ori mai rezistente la abraziune și funcționează fără lubrifiere datorită lubrifianților solizi pe care îi conțin. Imprimarea 3D FDM permite, de asemenea, livrarea rapidă și flexibilă, ceea ce reduce semnificativ cerințele de întreținere și costurile generale.

Prim plan al lamei de tăiere cu glisierele din plastic asamblate, imprimate 3D.

Ilustrație a unui cap de imprimare FDM care imprimă un semn de întrebare.

Solicitați acum o soluție pentru proiectul dvs.

Lucrați la un proiect similar și aveți nevoie de sprijin în proiectarea și selectarea materialelor pentru dispozitive de prindere personalizate, dispozitive de întoarcere a produselor sau alte componente?
Contactați-ne și spuneți-ne despre aplicația dumneavoastră. Experții noștri vă vor consilia personal și vor fi bucuroși să vă ajute să găsiți soluția ideală pentru aplicația dumneavoastră individuală.

Faceți clic aici pentru solicitarea de contact

Avantajele procesului de imprimare FDM

Componentă cilindrică personalizată fabricată din filament i150 negru folosind procesul FDM.

Când vine vorba de rezultate rapide și manipulare ușoară, procesul FDM este o alegere testată și dovedită:

Alegerea versatilă a materialelor: În plus față de materialele plastice standard, cum ar fi PLA și ABS, care sunt, de asemenea, utilizate în turnarea prin injecție, se pot utiliza și polimeri de înaltă performanță. igus oferă o gamă largă de materiale plastice rezistente la uzură, inclusiv materiale sigure pentru alimente, rezistente la substanțe chimice și la căldură.
Imprimare în mai multe culori și capacitate multi-material: Cu FDM, diferite filamente pot fi combinate într-un singur proces de imprimare pentru a imprima componente cu specificații diferite.
Ușurința în utilizare: Funcționarea simplă a majorității imprimantelor 3D face procesul deosebit de atractiv pentru începători.
Producție rapidă: Componentele mici sunt imprimate rapid - ideal pentru prototipuri și loturi mici.
Eficiența costurilor: Imprimantele FDM sunt adesea mai eficiente din punct de vedere al costurilor de achiziție și operare decât alte sisteme. Materialele sunt necostisitoare și ușor disponibile, ceea ce menține costurile de exploatare la un nivel scăzut. Metoda impresionează, de asemenea, printr-un proces curat - fără niciun echipament de protecție sau dispozitive suplimentare, cum ar fi curățătoarele cu ultrasunete.

Componentă personalizată realizată din filament iglidur A350 albastru-gri, care a fost fabricată prin procesul FDM.

Limitele imprimării FDM

Deși procesul de imprimare FDM este foarte versatil, acesta își atinge limitele în anumite domenii:

Nivel mai scăzut de detaliu: Linii vizibile ale straturilor și precizie redusă în comparație cu procese precum SLA sau SLS.
Post-procesare: Structurile de susținere și liniile de strat pot necesita prelucrări suplimentare, de ex. șlefuire sau vopsire, în funcție de cerințele privind calitatea suprafeței.
Volum de producție limitat: FDM este mai puțin economic pentru producția în serie. Pentru cantități mari, procesul de turnare prin injecție oferă avantaje clare în ceea ce privește viteza și costurile per componentă.

Când are sens fiecare procedură?

Uneori, geometriile complexe, nivelurile ridicate de detaliu sau componentele extrem de rezistente necesită o tehnologie de imprimare 3D diferită. igus oferă un serviciu de imprimare 3D pentru componente personalizate folosind procesele FDM, SLS și DLP. ⯈ Aflați mai multe despre serviciul de imprimare 3D

Tabelul următor compară imprimarea FDM cu aceste alte tehnologii:

Criterii	FDM	SLS	DLP
Stabilitatea dimensională	Mai puțin precise	Exact	Foarte precis
Calitatea suprafeței	Straturi vizibile	Neted, cu greu există linii de strat	Foarte neted
Proprietăți mecanice	Anizotropie mai mare în rezistență, material armat cu fibre disponibil	Doar o ușoară anizotropie	Structură foarte omogenă, rezistență izotropică
Sunt posibile forme complexe?	Restricționat, sunt necesare structuri de sprijin	Foarte bine, nu sunt necesare structuri de sprijin	Foarte bun, detalii fine posibile
Durata imprimării	Rapid pentru articole individuale	Rapid cu cantități mai mari	Rapid cu cantități mai mari
Costuri	Rentabilitate	Preț mediu	Costuri destul de ridicate
Caracteristici speciale la igus	Componente mari, posibilitate de imprimare multi-material	Producție în volume mari, precizie dimensională ridicată	Sunt posibile detalii extrem de fine

Explicații suplimentare

Anizotropia descrie specificațiile în funcție de direcție ale unui material.

În imprimarea FDM, structura stratificată duce la diferențe de stabilitate, în special între planul de imprimare (X/Y) și direcția verticală (Z).

În direcția Z, componenta are adesea o rezistență mai scăzută din cauza unei aderențe mai slabe a stratului.

În consecință, orientarea componentei trebuie selectată astfel încât sarcina să fie în direcția cea mai stabilă pe cât posibil.

Isotropia înseamnă că un material reacționează în același mod în toate direcțiile - indiferent de direcția de încărcare.

În cazul imprimării FDM, acest lucru nu este dat de natură, deoarece straturile sunt lipite între ele în mod diferit. Parametrii de imprimare optimizați și alinierea direcționată ajută la promovarea comportamentului izotrop.

Materiale pentru imprimarea FDM

Alegerea corectă a materialului determină performanța unei componente imprimate 3D. În imprimarea FDM, spectrul variază de la filamente standard ușor de prelucrat la materiale plastice de înaltă performanță care îndeplinesc chiar și cele mai exigente cerințe.

Materiale standard

Filamentele precum PLA și PETG sunt cele mai frecvent utilizate.
PLA este ușor de utilizat, biodegradabil și ideal pentru obiecte decorative sau prototipuri simple.
PETG este robust, rezistent la umiditate și deosebit de potrivit pentru aplicații interioare și exterioare.

Materiale plastice tehnice

Filamentele fabricate din materiale precum ABS, PC, PA sau chiar PEEK sunt potrivite pentru cerințe mai specializate.
Acestea oferă stabilitate mecanică ridicată, tenacitate și rezistență la substanțe chimice și la influențele UV.
Materialele plastice ranforsate cu fibră de sticlă și carbon sunt utilizate pentru o mai bună prelucrabilitate, rezistență mai mare și suprafețe mai atractive.

O rolă de filament iglidur i150-BL în fața unui fundal negru.

Tribofilament igus rezistent la uzură

POM, PE și PA impresionează prin proprietăți bune de alunecare și stabilitate dimensională, dar sunt dificil sau chiar imposibil de prelucrat în imprimarea 3D. igus oferă o alternativă ușor de prelucrat la aceste materiale plastice cu filamentele sale iglidur. Pentru aplicații în care materialele plastice tehnice convenționale își ating limitele, de exemplu cu piese în mișcare permanentă sau cu frecare ridicată, igus oferă diverse filamente cu o rezistență la uzură extrem de ridicată. Descoperiți gama extinsă, de la produse universale ușor de procesat la soluții pentru condiții de aplicare solicitante.

Salt la magazinul de filamente

Cum funcționează procesul de imprimare FDM? O privire asupra tehnologiei

Reprezentare schematică a așa-numitului proces de depunere a firelor, în care sunt marcate zonele și părțile individuale ale imprimantei care sunt implicate în mod fundamental în procesul de imprimare FDM.

Procesul de imprimare FDM funcționează conform unui principiu simplu: filamentul de plastic încălzit este topit și extrudat strat cu strat până când obiectul este complet construit.

Alimentarea cu material: Filamentul de plastic este derulat dintr-o bobină și introdus uniform în capul de imprimare al imprimantei 3D.
Prelucrarea materialului: Filamentul este încălzit în capul de imprimare - la temperaturi cuprinse între 190°C și 450°C, în funcție de material - și eliberat în formă topită sub forma unui fir fin (extrudat).
Structura pe straturi: Capul de imprimare se deplasează cu precizie de-a lungul căilor specificate de modelul 3D și aplică materialul topit strat cu strat. Răcirea rapidă face ca plasticul să se solidifice imediat, iar straturile individuale se lipesc între ele. Acesta este modul în care componenta este creată pas cu pas.

Ce este important atunci când se planifică imprimarea FDM

O bună planificare este cheia succesului pentru piesele imprimate FDM. Mai jos veți găsi cele mai importante puncte pentru o pregătire ideală.

Selecția materialelor

Alegerea filamentului trebuie să se bazeze pe cerințele aplicației, de ex. rezistența componentei, rezistența la abraziune sau rezistența la temperatură.

Parametrii de proiectare și imprimare

Selectarea parametrilor de imprimare adecvați este esențială pentru o calitate optimă a imprimării: Diametrul duzei, înălțimea stratului, grosimea peretelui, structura de umplere și nivelul de umplere trebuie selectate cu atenție în funcție de aplicație. Zonele mari și plate tind adesea să se deformeze. Soluțiile de proiectare precum filetele (razele interne) pot contribui la reducerea tensiunilor interne.

Pentru o prelucrare mai ușoară, oferim profiluri de imprimare descărcabile gratuit pentru tribofilamentele noastre, care garantează ajustarea ideală a modelelor comune de imprimante 3D.

La prezentarea generală a profilului de imprimare

Geometrii și grosimi ale pereților

Pereții componentei trebuie să fie de cel puțin două până la trei ori mai groși decât diametrul duzei pentru a asigura o stabilitate maximă.

Posibilă post-procesare

Piesele imprimate FDM pot fi prelucrate ulterior, de exemplu prin șlefuire, găurire sau inserție de inserții filetate. Este posibilă și netezirea manuală a suprafeței pentru a îmbunătăți senzația.

Nu vreți să vă imprimați? Nicio problemă, vom fi bucuroși să o facem pentru dumneavoastră! Serviciul nostru de imprimare 3D vă oferă componente realizate din materiale plastice rezistente la uzură. Acestea pot fi create fie pe baza modelului dvs. CAD, fie cu ajutorul configuratorului nostru CAD. Calculatorul nostru de durată de viață vă oferă siguranță în planificare. Oferim post-procesare a componentelor dvs., cum ar fi găurirea, alezarea sau inserarea de inserții filetate.

Provocări tipice în imprimarea FDM

Ce puteți face în calitate de utilizator dacă procesarea filamentului nu decurge fără probleme și rezultatul dorit nu se materializează? Pentru următoarele două provocări și multe alte probleme legate de imprimarea 3D cu filament, vă oferim sfaturi și asistență pentru rezolvarea problemelor în ghidul nostru. ⯈ Descarcă aici

O componentă în care filamentul verde neon a tras firele tipice pentru "de înșirare".

Suprafața componentei are găuri

O cauză posibilă a acestei probleme este că nivelul de umplere al componentei este prea scăzut și, prin urmare, golurile care trebuie acoperite sunt prea mari. Alternativ, se poate întâmpla să nu fie imprimate suficiente straturi de acoperire pentru a închide complet componenta.

Această problemă poate fi rezolvată prin creșterea nivelului de umplere, printre alte lucruri.

O componentă albă imprimată 3D cu găuri clare în suprafață

Filamentul trage sfori: "Stringing"

O cauză posibilă poate fi o retragere incorect setată a filamentului. Ca urmare, nu se creează suficientă presiune între zonele de imprimare, filamentul topit se scurge și formează șiruri.

O posibilă soluție la această problemă poate fi creșterea valorii de retragere.

Imagine de previzualizare a hârtiei albe cu "24 de sfaturi pentru imprimarea 3D cu filament"

Doriți mai mult?

Beneficiați de "24 de sfaturi pentru imprimarea 3D cu filament"

Unele probleme cu imprimarea 3D cu filament sunt ușor de recunoscut și de rezolvat, altele sunt mai complexe și pot avea cauze multiple. Doriți să știți cum să rezolvați în mod eficient provocările tipice în imprimarea FDM? Atunci descărcați ghidul nostru acum și obțineți sfaturi pentru optimizarea calității imprimării!

Descarcă ghidul

Imprimare sigură fără cloud: soluția software pentru Bambu Studio în rețeaua companiei

Software-ul igus Bambu Wingman permite o comunicare fiabilă între imprimantele Bambu Lab și software-ul de feliere, fără ca acestea să comunice cu servere externe și să partajeze datele de imprimare cu terțe părți.

Toate funcțiile sunt disponibile local și pot fi utilizate direct din Bambu Studio sau OrcaSlicer, indiferent de versiunea firmware sau software.

Descărcați software-ul aici