Fused Deposition Modeling (FDM)

Eine Fused Deposition Modeling Maschine schmilzt einen Kunststoffdraht und extrudiert ihn durch eine Düse. Das geschmolzene Material wird auf eine Bauplattform aufgetragen, wo es abkühlt und aushärtet. Durch das schichtweise Auftragen des Materials wird das Bauteil aufgebaut.

FDM braucht Stützstruktur welches die Bauteile auf der Bauplattform befestigt und Überhänge unterstützt. Diese wird durch eine zweite Düse in einem anderen Material aufgebaut, welches sich leicht entfernen lässt. Mehrere Teile können gleichzeitig produziert werden, solange sie alle auf der Bauplattform befestigt sind.

Fused Deposition Modeling arbeitet mit Standardkunststoffen, zum Beispiel ABS oder PC. Die Teile haben gute mechanische Eigenschaften und sind beständig über Zeit. Sie können nachbearbeitet werden wie traditionell hergestellte Kunststoffteile.

Durch den schichtweisen Aufbau haben die Teile eine Anisotropie in Z-Richtung und eine Stufenstruktur auf der Oberfläche. Zudem können feine Details nicht realisiert werden.

Produktionsplanung

Die Produktion wird in einer speziellen Software geplant. Eines oder mehrere digitale 3D-Modelle (typischerweise im STL Format) werden auf der Bauplattform plaziert und die Stützstruktur berechnet. Wie die Düse die einzelnen Schichten aufträgt hat einen Einfluss auf die mechanischen Eigenschaften der Teile.

Nachbearbeitung

• Stützstruktur entfernen: Die Teile werden von der Bauplattform abgelöst. Die Stützstruktur ist meist aus einem wasser- oder basenlöslichen Material, weshalb diese in einem Bad entfernt werden können. Ansonsten muss die Stützstruktur mechanisch entfernt werden.
• Mechanische Nachbearbeitung: Die Teile können selektiv mechanisch nachbearbeitet werden um Toleranzen zu verbessern.
• Oberflächenbearbeitung: Teile werden weiterverarbeitet durch Abtragen von Material (z.B. Polieren, Strahlen, Trovalisieren) oder durch Hinzufügen von Material (z.B. Lackieren, Färben). Funktionelle Beschichtungen sind auch möglich (EMC, Anti-Bakteriell etc.).