Blog

FDM / FFF (ang. (Fused Filament Fabrication) – drukowanie z termoplastów (czyli popularnego „plastiku”), poprzez rozgrzewanie tworzywa sztucznego dostarczanego do drukarki 3D w formie żyłki w głowicy drukującej i doprowadzanie go do stanu półpłynnego. Warstwy są nakładane najpierw w osiach XY, a gdy drukarka 3D skończy je układać, głowica albo się podnosi do góry, albo stół roboczy opuszcza się w dół o wysokość warstwy i nakładana jest kolejna warstwa. Półpłynne tworzywo sztuczne spaja się pod wpływem wysokiej temperatury i szybko zastyga tworząc (niemalże) jednolitą strukturę. Różnica w nazewnictwie (FDM / FFF) wynika z faktu, że FDM jest nazwą handlową zastrzeżoną przez twórcę tej technologii – firmę Stratasys [2].

FDM to metoda warstwowego nakładania przetapianego materiału termoplastycznego na drukowany model. Technologia ta daje możliwość tworzenia modeli użytkowych, prototypów, makiet marketingowych, czy też elementów kompozytowych. Jest to najbardziej optymalna metoda szybkiego prototypowania części, które muszą zachować wymaganą standardową tolerancję. Technologia ta gwarantuje wysoką jakość, przystępność cenową oraz krótki czas realizacji [1].

Do największych zalet FDM należy szybkie dostosowywanie wypełnienia drukowanych 3D modeli. Oznacza to, że bardzo łatwo jest wydrukować prototyp tylko w celu sprawdzenia dopasowania i wykończenia. Przy niskim wypełnieniu wewnętrznym, a nawet pustym, oszczędzamy na kosztach materiałów. Po zakończeniu fazy projektowania można przeprowadzać finalne kontrole lub uruchamiać małe i średnie serie produkcyjne przy docelowych wypełnieniach danego wydruku 3D [1].

Szeroko wykorzystuję się właśnie tą metodę przy tworzeniu makiet architektonicznych oraz makiet produktowych. Technologia ta gwarantuje przystępność cenową i krótki czas realizacji [1]. Metoda ta również znajduje coraz szersze zastosowanie w medycynie, dając jako jedyna (przy ograniczonym budżecie i krótkim czasie) możliwość np. wydruku 3D modelu anatomicznego czaszki [5].

Rys. 1. Przykłady wykorzystania druku 3D metodą FDM [4, 5]

W FDM wykorzystuje się różne typy materiałów termoplastycznych, różniące się wytrzymałością i temperaturą topnienia: ABS, poliwęglany, polifenylosiarczki i woski. Istnieją również techniki korzystające z materiałów rozpuszczalnych w wodzie [3].

Literatura:

[1] https://3dgence.com/pl/, z dnia 5.04.2022r.
[2] https://3dwpraktyce.pl/rodzaje-technologii-druku-3d/, z dnia 5.04.2022r.
[3] https://pl.wikipedia.org/wiki/Osadzanie_topionego_materia%C5%82u, z dnia 5.04.2022r.
[4] https://drukarki3d.pl/technologie/technologia-fdm-fff/, z dnia 5.04.2022r.
[5] https://3dgence.com/case-studies/preoperative-planning-3d-printed-anatomical-model/, z dnia 11.04.2022r.

dr inż. Ireneusz Zagórski
Katedra Podstaw Inżynierii Produkcji
Politechnika Lubelska