O que é a impressão 3D FDM (Fused Deposition Modeling)

Modelação por deposição fundida (FDM) é o mais popular Impressão 3D tecnologia, utilizada por cerca de 70% de impressoras 3D de secretária em todo o mundo. É um método acessível e económico para criar uma vasta gama de objectos, desde protótipos a peças funcionais. Este guia explica como funciona o FDM, as suas aplicações, vantagens, limitações e como se compara com outros métodos de impressão 3D.

Como funciona o FDM

O FDM constrói objectos através de depósito de plástico fundido camada por camada. O processo é o seguinte:

1. Criar um Conceção 3D utilizando software CAD.
2. Exportar o desenho como um Ficheiro STL.
3. Utilização software de corte (por exemplo, Cura, PrusaSlicer) para converter o STL em instruções de impressão.
4. O impressora aquecimentos filamento de plástico para um estado fundido.
5. A bocal extrude o plástico fundido em padrões precisos.
6. A impressora constrói o objeto camada por camada, sendo cada camada tão fina como 0,1-0,3 mm (aproximadamente a espessura de um papel).

Partes principais de uma impressora FDM

• Extrusora: Introduz o filamento na extremidade quente
• Extremidade quente: Derrete o filamento (normalmente a 180-260°C)
• Placa de construção: A superfície onde o objeto se forma
• Bobina de filamento: Segura o filamento de plástico

O FDM é como um pistola de cola quente controlada por computador, moldando com precisão o plástico fundido num objeto 3D.

Materiais utilizados em FDM

As impressoras FDM suportam uma variedade de filamentos termoplásticoscada um com propriedades únicas:

• PLA: Biodegradável, à base de plantas, amigo dos principiantes
• ABS: Forte mas requer uma câmara de construção aquecida
• PETG: Equilíbrio entre resistência e facilidade de utilização
• TPU: Flexível, ideal para peças elásticas
• Compósitos de fibra de carbono: Leve e de elevada resistência para aplicações avançadas

Os filamentos especiais incluem com infusão de metal (para acabamentos metálicos) e alta temperatura plásticos (por exemplo, PEEK para condições extremas).

Para que é utilizado o FDM

A FDM é versátil, servindo tanto a indústria como os amadores:

• Automóvel: BMW utiliza FDM para prototipagem rápida, reduzindo o tempo de produção em 90%.
• Aeroespacial: Impressões da NASA peças leves, até 30% isqueiro do que os equivalentes metálicos.
• Médico: Personalizado próteses, guias cirúrgicos e modelos dentários.
• Consumidor: Brinquedos, reparações domésticas (por exemplo, substituição de puxadores) e modelos didácticos.
• Prototipagem: Testar as concepções antes de as adotar Fresagem CNC ou moldagem por injeção.

O FDM é excelente na criação de protótipos funcionais e peças de baixo volume.

Aspectos positivos e negativos do FDM

Coisas boas:

• Acessível: Impressoras de nível básico a partir de $200.
• Vasta gama de materiais: Sobre 40 cores e tipos disponíveis.
• Fácil de utilizar: Acessível para principiantes, incluindo crianças.
• Processo aditivo: Complementa os métodos subtractivos como Maquinação de peças CNC.

Coisas más:

• Linhas de camadas visíveis: As superfícies podem parecer ásperas.
• Resistência anisotrópica: As peças são mais fracas ao longo das linhas de camadas (30-50% menos forte do que as peças moldadas).
• Deformação: As impressões grandes podem deformar-se durante o arrefecimento.
• Resolução inferior: Menos preciso do que outros métodos de impressão 3D como o SLA.

FDM vs. outros tipos de impressão 3D

FDM vs. SLA (Estereolitografia)

• SLA: Utiliza a luz UV para curar a resina líquida, produzindo mais suave, mais pormenorizado peças.
• FDM: Ofertas mais forte, mais barato partes, mas com camadas visíveis.
• Caso de utilização: SLA para modelos complexos (por exemplo, jóias); FDM para peças funcionais.

FDM vs. SLS (Sinterização Selectiva por Laser)

• SLS: Os lasers fundem o material em pó, eliminando a necessidade de apoios.
• FDM: Mais económico, mas requer suportes para os balanços.
• Caso de utilização: SLS para peças complexas e sem suporte; FDM para projectos sensíveis aos custos.

Os protótipos FDM são frequentemente testados antes da produção final com maquinagem CNC de precisão para componentes metálicos.

Futuro da impressão FDM

A tecnologia FDM está a evoluir:

• Impressoras inteligentes: Correção automática de erros durante a impressão.
• Materiais sustentáveis: Filamentos biodegradáveis de origem vegetal.
• Impressão multimaterial: Combinação de materiais rígidos e flexíveis numa só impressão.
• Eletrónica incorporada: Integração de filamentos condutores para cablagem.

Impressoras FDM industriais, como a BigRep ONE, pode produzir objectos até 1 metro em tamanho.

Perguntas que as pessoas fazem

Embrulhar

FDM Impressão 3D é um versátil, acessívele acessível método de fabrico. É ideal para:

• Prototipagem e peças personalizadas
• Sensível aos custos projectos
• Vasta seleção de materiais
• Para principiantes aplicações

Embora não tenha a precisão do SLA ou a força de Peças maquinadas em CNCO FDM é perfeito para a conceção rápida e os testes funcionais. Para necessidades de alta resistência ou precisão, considere métodos complementares como Fresagem CNC.