Моделирование методом послойного наплавления – технология 3д печати, применяемая как в промышленном производстве для создания изделий в соответствии имеющихся прототипов, так и дома для создания небольших пластиковых деталей, а также в мелком серийном производстве. Название метода на английском языке звучит «fused deposition modeling», поэтому часто при его упоминании мастера используют аббревиатуру FDM.
Технология аддитивного производства посредством послойного наплавления используется для ускорения процесса изготовления прототипа, мелких деталей и мелкосерийного производства. В качестве результата применения метода FDM выступает облегченное тестирование и пошаговая модернизация исходного объекта. Этот метод печати доступный по цене за счет чего широко задействован при выпуске небольших партий изделий.Моделирование методом послойного наплавления впервые было использовано лишь в 1991 году. Однако, благодаря его внедрению, сегодня может быть снижена цена на устройства, позволяющие изготовить 3д модель.
Наибольшим спросом эта технология пользуется для создания:
В процессе аддитивного производства по технологии FDM применяются исходные материалы с высоким показателем термостойкости. Мы используем в работа PLA, ABS, PVA, Nylon, PC, HDPE, PP, PCL, PPSU, Acrylic, PET, HIPS. В бытовых условиях принтеры, функционирующие по методу послойного наплавления, могут быть применены для печати небольших объектов и мелкосерийного производства.
Моделирование методом послойного наплавления было изобретено 30 лет назад ученым с фамилией Крамп. Суть технологии FDM заключается в создании 3д объектов с помощью нанесения нескольких слоев композита. Следует учитывать тот факт, что каждый из слоев не должен выходить за существующие контуры прототипа. В качестве исходных материалов могут выступать различные виды термопластика в нитевидных катушках. Важно понимать, название «Fused Deposition Modeling» и применяемая аббревиатура - не что иное, как торговые марки бренда Stratasys и лишь одна из вариаций названия рассматриваемой технологии. К примеру, мастера 3д печати, члены организации под названием «RepRap», используют для описания моделирования посредством послойного наплавления иное название (Fused Filament Fabrication). В переводе с английского словосочетание означает производство с помощью наплавления нитей. Чтобы избежать нарушения законодательства, ребята также используют аббревиатуру - FFF. Встречая то или иное название, необходимо понимать, что они не отличаются по смыслу или назначению. Отличительной чертой технологии FDM выступает высокая гибкость. Однако присутствуют и ограничивающие факторы. Для изготовления нависающих элементов с большим углом наклона требуется задействовать искусственные опоры. Подобные вспоминающие конструкции должны быть отделены от основного изделия по окончании его формирования. Еще одной особенностью этого метода 3д печати является использование в качестве расходных материалов любого вида термопластиков и композитов.
1. Подготовительный. Первым делом начинается обработка оцифрованной 3д модели. Используя формат STL, производится ее разделение на несколько слоев. В случае необходимости, в процессе подготовки должны быть сгенерированы поддерживающие конструкции для возможности печати нависающих элементов.
2. Основной. Непосредственное производство изделия осуществляется с помощью выдавливания. Речь идет о методе экструзии. В процессе экструдирования производится нанесение микрокапель ранее расплавленного термопластика или композита. Одновременно с этим должно быть произведено формирование последовательных слоев, которые застынут сразу же после окончания экструзии.На некоторых 3д принтерах на протяжении всего цикла производства могут быть задействованы несколько видов исходных материалов. Ярким примером является создание модели с термопластика, а вспоминающих опор с легкорастворимого композита. Подобное решение дают возможность отделить поддерживающую конструкцию от основной без применения дополнительных усилий. Кроме того, мастера нередко используют композиты разных цветов для придания детали более приятного облика.
1. Подача нити в приводной механизм и плавление термопластика нагревающим элементом.
2. Произведение экструдирования с помощью сопла. Важно учитывать, что верхняя часть сопла должна постоянно охлаждаться. В противном случае подача исходного материала будет осуществляться посредством быстрого нагромождения слоев.Перемещение экструдера производится по горизонтали и вертикали, в то время как направление движения винта задается системой автоматизированного проектирования.
Построение изделия происходит в последовательном порядке от нижнего слоя к верхнему. При моделировании методом наслоения используется система координат, разработанная Декартом (прямоугольное пространство с тремя осями: X, Y, Z). Однако, также допускается применение цилиндрической системы.
