Fused Deposition Modeling (FDM)
Fused Deposition Modeling (FDM), auch bekannt als Fused Filament Fabrication (FFF), zeichnet sich durch seine Materialvielfalt aus. Das Verfahren ist besonders für voluminöse Bauteile sowie Kleinserien geeignet
Max. Größe: 1.000 mm x 500 mm x 500 mm
Geeignet für: Prototypen, große Bauteile, Kleinserien
Genauigkeit: +/- 0,5 % (min. +/- 0,3 mm)
Produktionszeit: ab 1 Werktag
WAS IST DAS FDM-VERFAHREN?
Das Fused Deposition Modeling (FDM), auch bekannt als Fused Filament Fabrication (FFF), ist ein additives Fertigungsverfahren, bei dem ein Objekt Schicht für Schicht aus einem thermoplastischen Material aufgebaut wird. Dieses 3D-Druckverfahren zeichnet sich durch seine Materialvielfalt aus, da verschiedene Arten von thermoplastischen Filamenten verwendet werden können. Diese Filamente bestehen aus verschiedenen Materialien wie ABS, ASA, PLA, PETG, PA, TPU, PC und vielen anderen.
Die Materialvielfalt ermöglicht es, dass FDM/FFF für eine breite Palette von Anwendungen eingesetzt werden kann. Je nach den Anforderungen des Bauteils können verschiedene Materialien mit unterschiedlichen Eigenschaften verwendet werden. Zum Beispiel können hochfestes Material für mechanisch beanspruchte Teile, hitzebeständiges Material für Anwendungen mit hohen Temperaturen oder flexibles Material für elastische Bauteile eingesetzt werden.
Das FDM/FFF ist auch für voluminöse Bauteile und Kleinserien gut geeignet. Das Verfahren ermöglicht es, relativ große Bauteile ohne die Notwendigkeit spezieller Werkzeuge oder Formen herzustellen. Es ist skalierbar und erfordert nur wenig zusätzliche Vorbereitungszeit für die Produktion. Daher ist es sowohl für Prototypen als auch für die Herstellung von Kleinserien wirtschaftlich attraktiv.
Allerdings weist FDM/FFF auch einige Einschränkungen auf. Die Schicht-für-Schicht-Bauweise kann zu sichtbaren Schichtlinien auf der Oberfläche des gedruckten Bauteil führen. Zudem kann die Bauteilfestigkeit in bestimmten Richtungen aufgrund der Schichtorientierung und des Schichtverbunds variieren. Dennoch kann die Bauteilfestigkeit durch die richtige Materialauswahl und einer konstruktionsgerechten 3D-Gestaltung verbessert werden.
Insgesamt ist diese 3D-Drucktechnolgoie ein vielseitiges und zugängliches Verfahren mit breiten Anwendungsmöglichkeiten, insbesondere für voluminöse Bauteile und Kleinserienproduktion.
ANWENDUNG DES FDM-VERFAHRENS
ProtoTypen
Kleinserien
Modelle
GROßE BAUTEILE
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FDM Materialien
PLA
PLA zeichnet sich durch seine hohe UV-Beständigkeit, schwere Entflammbarkeit, sowie hohe Oberflächenhärte, Steifigkeit und ein hohen E-Modul aus.
- Erweichungstemperatur: 55 °C
- Zug-E-Modul: 3.000 MPa
- Zugfestigkeit: 38 MPa
PETG
PETG zeichnet sich durch seine hohe Zähigkeit aus, die gerade für technische Anwendungen, mit einer höheren Temperaturbeständigkeit geeignet sind.
- Erweichungstemperatur: 70 °C
- Zug-E-Modul: 2.100 MPa
- Zugfestigkeit: 35 MPa
ABS
ABS zeichnet sich durch seine hohe Hitzebeständigkeit (ca. 100 °C) aus. Ebenso durch seine gute Schlag- und Kratzfestigkeit. ABS lässt sich sehr gut nachbearbeiten.
- Erweichungstemperatur: 104 °C
- Zug-E-Modul: 2.200 MPa
- Zugfestigkeit: 33 MPa
ASA
Der besondere Vorteil von ASA ist seine gute Witterungsbeständigkeit, hohe Hitzebeständigkeit (ca. 105 °C) und UV-Beständigkeit. Daher eignet sich ASA besonders für Außenanwendungen.
- Erweichungstemperatur: 105 °C
- Zug-E-Modul: 2.400 MPa
- Zugfestigkeit: 44 MPa
PP GF25
PP besitzt eine hohe Chemikalien- und Temperaturstabilität.
- Erweichungstemperatur: n.a.
- Zug-E-Modul: 1.800 MPa
- Zugfestigkeit: 16 MPa
PC
Polycarbonat weißt eine hohe Hitzebeständigkeit (119 °C) auf. Polycarbonat ist sehr zäh und eignet sich daher für schlagfeste Produktanforderungen.
- Erweichungstemperatur: 119 °C
- Zug-E-Modul: 2.300 MPa
- Zugfestigkeit: 63 MPa
PA6
Polyamid ist ein technischer Kunststoff mit einer guten Hitze- und Medienbeständigkeit. Dieses Filament ist gerade für hochfeste Teile geeignet.
- Erweichungstemperatur: 90 °C
- Zug-E-Modul: 3.400 MPa
- Zugfestigkeit: 80 MPa
PA6 GF15
Dieses PA6 ist mit 15 % Glasfasern versehen, dass eine Verbesserung der mechanischen Werte mit sich bringt.
- Erweichungstemperatur: 90 °C
- Zug-E-Modul: 5.500 MPa
- Zugfestigkeit: 90 MPa
PA6 CF15
Dieses PA6 ist mit 15 % Kohlenstofffasern versehen, dass eine zusätzliche Verbesserung der mechanischen Werte mit sich bringt.
- Erweichungstemperatur: 120 °C
- Zug-E-Modul: 14.000 MPa
- Zugfestigkeit: 120 MPa
PA12
PA12 ist ebenfalls ein technischer Kunststoff bei dem die Medienbeständigkeit gegenüber PA6 verbessert ist.
- Erweichungstemperatur: 90 °C
- Zug-E-Modul: 3.300 MPa
- Zugfestigkeit: 80 MPa
TPU 85A
Hierbei handelt es sich um ein flexibles Material.
- Härte: 85 Shore A
- Zug-E-Modul: 600 MPa
- Zugfestigkeit: 45 MPa
TPU 52D
Hierbei handelt es sich um ein flexibles Material.
- Härte: 52 Shore D
- Zug-E-Modul: 4200 MPa
- Zugfestigkeit: 50 MPa
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VOR- UND NACHTEILE FDM-VERFAHREN
Das Fused Deposition Modeling (FDM-Verfahren) ist eine wegweisende Technologie, die eine Vielzahl von Vorteilen bietet, aber auch einige Herausforderungen und Aspekte beinhaltet, die es zu bedenken gilt.
VORTEILE
Große Materialvielfalt
Einfach Prototypenherstellung
Schnell und kostengünstig
Große Bauteile möglich
Geeignet für Kleinserien
Nachteile
Begrenzte Detailgenauigkeit
Schwierigkeiten bei Überhängen (Stützmaterial)
Anfällig für Warping und Schrumpf
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