Fused Deposition Modeling: Din guide til en førende 3D-printteknologi

Jeg kan huske den allerførste gang, jeg så en 3D-printer. Det var på en stor udstilling for mange år siden. Det var en lille kasse. Inde i kassen bevægede en lille spids sig rundt og byggede en lille plastikfrø. Det virkede, som om den skabte den ud af ingenting. Det lignede magi. Magien var en 3d-printteknologi kendt som FDM (Fused Deposition Modeling). I dag er FDM en af de mest populære måder at lave 3d-print på.

I denne artikel vil jeg vise dig, hvordan den magi fungerer. Jeg vil forklare, hvad FDM 3D-print er, og hvordan du kan bruge det. Jeg vil også fortælle dig, hvorfor det måske er det bedste værktøj til det, du gerne vil lave. Du vil lære om de gode ting og de knap så gode ting ved det. Når du er færdig med at læse, vil du forstå denne virkelig seje fdm-teknologi. Du vil også vide, hvordan den kan tage en fil på en computer og gøre den til et virkeligt objekt, du kan samle op.

Hvad er FDM 3D-printning (Fused Deposition Modeling) egentlig?

Så hvad er Fused Deposition Modeling? Du kan tænke på det som en meget smart limpistol, der er superflot. Det er en slags additiv fremstilling. Det er en smart måde at sige, at man bygger ting ved at tilføje materiale. Du skærer ikke materiale væk, som du ville gøre, hvis du formede en træklods. Printeren bruger en lang snor af plastik, som kaldes et filament. Printeren smelter filamentet og tegner derefter dit objekt, et meget tyndt lag ad gangen.

Denne måde at opbygge ting lag for lag er det, der får et 3d-print til at ske. Printeren lægger et fladt stykke af dit objekt ned. Det stykke afkøles og bliver hårdt. Derefter lægger printeren det næste stykke oven på det. Det gør den igen og igen. Efter hundreder eller tusinder af lag har du et komplet 3d-print. Denne metode er hovedidéen bag FDM 3D-print. Den bruger et termoplastisk materiale. En termoplast er en slags plastik, som man kan smelte og afkøle mange gange, og den vil stadig være god.

Hvordan fungerer FDM 3D-printmetoden?

Vejen fra en idé til et ægte 3d-print er meget interessant. Det hele begynder med en digital plan. Denne plan er kendt som en CAD-fil. CAD står for computerstøttet design. Du kan selv lave denne fil med særlige computerprogrammer. Du kan også finde en online, som en anden person allerede har lavet. Denne fil giver maskinen alle de anvisninger, den skal bruge for at lave din del.

Når printeren har filen, starter den egentlige 3d-printproces. Printeren varmer først et særligt termoplastisk filament op. Det bliver varmt, indtil det er blødt som slim. Dette filament skubbes derefter ind i en lille, varm metalspids kaldet en dyse. Printeren starter derefter ekstruderingstrinnet. Den skubber den smeltede plast ud af dysen, mens den bevæger sig over byggeplatformen. Den tegner det første lag af dit emne. Termoplasten bliver meget hurtigt kold og bliver fast. Derefter sænkes platformen en lille smule, og printeren begynder at tegne det næste lag. Det er sådan, den bygger dele.

Hvilke slags materialer er kompatible med en FDM-printer?

En af de bedste ting ved en FDM-printer er det meget store udvalg af materialer. Printeren fungerer ved at smelte et termoplastisk filament. Så næsten enhver termoplast, der kan omdannes til et filament, kan bruges. Det betyder, at der er mange forskellige materialer, der er kompatible med en FDM 3D-printer. Antallet af tilgængelige filamenter er virkelig stort. Det er en god ting, fordi forskellige materialer er gode til forskellige opgaver.

For folk, der lige er begyndt og til nemme projekter, bruges materialer som PLA og PETG meget. De er enkle at printe med og koster ikke mange penge. Men FDM 3D-print er ikke kun til sjove projekter. Til virksomhedsopgaver, der kræver meget stærke dele, kan man bruge særlige materialer. Det er bl.a. stærk plast som nylon og polykarbonat. Du kan endda bruge et filament, der indeholder kulfiber, til at lave dele, der er meget stærke, men ikke tunge. Du kan også bruge særlige højtydende polymerer som ULTEM. Dette brede udvalg af materialer gør FDM-printeren til et meget praktisk værktøj.

Hvad er det bedste ved FDM-teknologien?

Når jeg har brug for at tjekke en idé hurtigt, bruger jeg ofte FDM-teknologi. Hvorfor gør jeg det? Fordi fordelene ved FDM er nemme at se. Det gælder især, når man tænker på, hvor hurtigt og billigt det er. Denne additive fremstillingsteknologi er en af de hurtigste og billigste måder at få en del, du kan holde.

Her er de vigtigste gode ting, jeg har fundet:

• Hastighed: FDM er et fantastisk valg til hurtig prototyping. Du kan tegne en del på computeren om morgenen. Derefter kan du have en rigtig prototype at kontrollere om eftermiddagen. Det hjælper med at lave nye produkter meget hurtigere og giver dig kortere leveringstider.
• Omkostninger: Maskinerne og materialerne koster mindre end mange andre 3d-printteknologier. Det gør det til et omkostningseffektivt valg for næsten alle, fra studerende til store virksomheder. Det er et effektivt og omkostningseffektivt valg.
• Nem at bruge: Mange FDM-printertyper, især de stationære 3d-printere, er nemme at sætte op. Du kan være klar til at lave dit første 3d-print på mindre end en time.
• Masser af materialer: Som vi talte om, kan du printe med mange typer materialer. Du kan lave en simpel prototype med billig PLA. Eller du kan lave et superstærkt værktøj med en kulfiberpolymer.

Er der nogen ulemper ved en FDM 3D-printer?

Selvfølgelig er ingen måde at lave ting på perfekt. Det er vigtigt at kende fordele og ulemper, før man vælger en måde at lave noget på. FDM 3D-print er fantastisk til mange ting, men det har også nogle svage punkter. Den største ulempe, synes jeg, har at gøre med, hvordan det endelige 3D-print ser ud og føles.

Fordi FDM 3D-printeren fremstiller dele i lag, kan man ofte se små linjer på overfladen af en del, der er printet ved hjælp af fdm. Det får det til at føles grovere sammenlignet med andre 3d-printmetoder. Detaljerne eller opløsningen er ikke så god sammenlignet med andre 3d-printere som SLA. Desuden er forbindelsen mellem lagene svagere end selve plasten. Denne kvalitet kaldes anisotropisk. Det betyder, at emnet ikke er stærkt på samme måde fra alle retninger. For nogle dele kan det være et stort problem. Endelig kan det være svært at få de helt rigtige mål, og man er ofte nødt til at foretage en let efterbehandling.

Hvordan kan FDM måle sig med andre 3D-print som SLA?

Det er godt at se, hvordan FDM klarer sig i forhold til andre populære printmetoder. Lad os se på FDM ved siden af to andre almindelige typer: Stereolitografi (SLA) og Multi Jet Fusion (MJF). Jeg har brugt dem alle tre, og de er hver især gode til bestemte ting. FDM bruger materialeekstrudering. Det betyder, at den skubber et smeltet termoplastisk filament ud. Det er fantastisk til at lave en hurtig og billig prototype.

SLA fungerer dog på en anden måde. En SLA-printer bruger en laser til at tegne på et kar med flydende plast. Dette hærder plasten et lag ad gangen. Denne måde at printe på fremstiller dele med en meget glat overflade og små detaljer. Det ser meget bedre ud end FDM. MJF er en proces til store opgaver. En maskine lægger et meget tyndt lag polymerpulver. Derefter trykkes en særlig væske ovenpå for at hjælpe det med at sintre eller smelte sammen med varme. Det er godt til at lave mange stærke og vanskelige dele på én gang. FDM er det nemmeste at få til et hurtigt 3d-print. SLA er til dele med mange detaljer. Og MJF er til at lave mange dele.

Hvad er efterbehandling af et FDM 3D-print?

Når din printer er færdig med sit arbejde, er det ikke sikkert, at dit arbejde er færdigt. Den del, du tager af byggepladen, er ofte ikke klar til brug endnu. Det næste trin kaldes efterbehandling. For et FDM 3d-print begynder det næsten altid med at fjerne alt støttemateriale. Støtter er ekstra dele, som printeren laver for at holde de dele af dit 3d-print, der hænger ud. Nogle gange bruges et særligt opløseligt støttemateriale. Denne form for støtte kan bare smelte væk i vand.

Når du har taget støtterne af, kan du bruge andre efterbehandlingsmetoder. Disse trin får de fdm-printede dele til at se og føles meget bedre. Det kan betyde, at man sliber overfladen for at slippe af med laglinjerne. Det kan også være at male den printede del. Du kan også bruge en særlig tåge til at gøre overfladen glat og skinnende. Til mange opgaver er efterbehandling nødvendig for at få et 3d-print, der ser rigtig godt ud.

Er FDM kun til en prototype, eller kan det lave dele til rigtig brug?

En ting, folk ofte tager fejl af, er, at FDM 3D-print kun er godt til at lave en simpel prototype. Det er et fantastisk værktøj til hurtig prototyping, men det kan bruges til mange andre ting. Jeg har set FDM blive brugt til at lave alle mulige nyttige ting. Lige fra funktionelle prototyper, som man kan teste ligesom den rigtige vare, til dele til slutbrug, som går direkte ind i produkter. Denne teknologi er en rigtig produktionsmetode.

På grund af de stærke materialer, du kan få, kan du lave meget hårde FDM-dele. Mange fabrikker bruger en FDM-printer til at lave specialværktøjer, jigs og fixturer. De hjælper dem med at bygge deres produkter bedre. Et særligt fixtur kan koste mange penge og tage uger at bestille fra en butik. Men med FDM kan det printes fra den ene dag til den anden for få penge. På store områder som f.eks. bilindustrien skaber ingeniører dele, der skal testes direkte på en bil. Med materialer som kulfibernylon kan man lave et 3d-print, der er næsten lige så stærkt som aluminium.

Hvad er forskellen på FFF og FDM?

Du hører måske folk bruge et andet navn: Fused Filament Fabrication eller FFF. Det kan gøre dig forvirret. Er FFF og FDM ikke det samme? Det nemme svar er, at det er de. Det er den samme proces. Begge navne beskriver materialeekstrudering, hvor man smelter og lægger en glødetråd ned for at lave en del. FDM er kendt som det første navn for det.

Så hvorfor er der to navne? Det har noget med forretning at gøre. Navnet Fused Deposition Modeling og det korte navn FDM var ejet af et firma, der hedder Stratasys 3D. De opfandt denne teknologi for lang tid siden. Da andre virksomheder, som dem, der fremstiller Stratasys 3D-printere, begyndte at fremstille lignende maskiner, havde de brug for et nyt navn for ikke at få problemer. Så de mennesker, der bruger disse printere, fandt på navnet Fused Filament Fabrication for at tale om processen. Så alt FDM er FFF, og alt FFF er FDM.

Hvordan kan jeg få et øjeblikkeligt tilbud på mit FDM 3D-print?

Måske har du en plan for et 3d-print, men du har ikke en printer. Det er helt i orden! Du behøver ikke en maskine for at bruge FDM. Der er mange virksomheder, der tilbyder industriel 3d-printning. Du kan bruge deres store, kraftfulde maskiner til at lave din del. Måden at gøre det på er meget enkel og hurtig.

Du skal bare sende din CAD-modelfil til deres hjemmeside. Når du har sendt den, vælger du fra en liste over materialer. Du vælger også, hvor god kvaliteten skal være. Hjemmesidens program kigger på din model og finder straks ud af, hvad det koster. På få øjeblikke kan du få et øjeblikkeligt tilbud på dit 3d-print. Dette er en fantastisk måde at lave et rigtig godt 3d-print på uden at skulle købe og bruge sin egen printer. Det gør kraftfulde 3d-printteknologier nemme at bruge for alle.

Vigtige ting at huske

For at opsummere det hele er her de vigtigste ting, jeg har lært om Fused Deposition Modeling gennem årene.

• FDM er en additiv teknologi. Det betyder, at den opbygger emnerne lag for lag. Det sker ved at smelte og placere et termoplastisk filament.
• Det er hurtigt og koster ikke ret meget. FDM 3D-print er et omkostningseffektivt valg til hurtig prototyping og andre anvendelser. Det hjælper dig med at få en prototype på plads på kort tid.
• Materialevalget er en stor fordel. Der findes mange forskellige plastfilamenter. Du kan vælge mellem simpel PLA og specielle materialer som ULTEM og kulfiber, og de har alle forskellige mekaniske egenskaber.
• Det endelige udseende er ikke perfekt. Dele har ofte linjer, som man kan se. De skal måske efterbehandles, f.eks. slibes, for at få en glat overflade.
• Det er til mere end bare prototyper. Med de rigtige materialer kan man lave stærke, langtidsholdbare slutdele, jigs og fixturer og værktøjer, der virker. Det gør FDM til et værktøj, der kan klare mange forskellige opgaver.