Hauptvorteile des FDM 3D Druck Verfahren
Kurzübersicht
Geringe Kosten
FDM Drucker sind bereits ab sehr günstigen Preise erhältlich. Auch das Material ist sehr erschwinglich.
Schnelle Ergebnisse
Der FDM-Druck liefert schnell Ergebnisse. Lange Vorbereitungen oder Pre-Processing entfallen.
Materialvielfalt
Der FDM-Druck bietet die größte Materialauswahl und erlaubt anwendungsgerechte Fertigung.
Wenig Nacharbeit
Wenn überhaupt nötig, besteht das Post-Processing maximal aus dem Abbrechen oder Auswaschen von Stützstrukturen.
Ihr Wettbewerbsvorteil mit FDM 3D Druck
Im Detail erklärt
Niedrige Gesamtkosten
Im Vergleich zu anderen 3D-Druck-Verfahren, aber auch herkömmlichen Fertigungstechnologien zeichnet sich der FDM 3D Druck durch relativ niedrige Gesamtkosten aus.
Gründe dafür sind hauptsächlich:
- Niedrigere Anschaffungskosten von FDM-Maschinen: Unter den 3D Druck-Verfahren sind FDM-Drucker am preiswertesten.
- Günstige Materialpreise: Filamente für den FDM-Druck sind weit verbreitet und sehr günstig in der Anschaffung. Die Lagerung und Handhabung ist im Vergleich zu Pulvern oder Flüssigkeiten denkbar einfach.
- Geringer Personalaufwand: Im FDM-Bereich kann eine Person eine Vielzahl an Geräten bedienen. Vergleichbar ist das nur mit einem vollautomatisierten CNC-Park.
- Vernachlässigbare Nebenkosten für Rüsten und Nacharbeit: Das Rüsten besteht beim FDM-Druck neben einfachen Reinigungsarbeiten meist nur aus dem Nachlegen von Filamentspulen. Nacharbeit ist oft gar nicht erforderlich, kann aber vor allem zum Entfernen von Stützstrukturen notwendig sein.
Rasche Ergebnisse
Die Verfügbarkeit und Rüstzeiten von FDM-Druckern sind sehr niedrig. Ist Filament eingelegt, kann es sofort losgehen. Die Druckgeschwindigkeit ist für 3D-Drucker hoch.
Warum FDM schnelle Resultate ermöglicht:
- Einfache Vorbereitung: Modelle lassen sich direkt aus 3D-Datendrucken.
- Kurze Rüstzeiten: Filament einlegen, los geht's – Start in wenigen Minuten.
- Direkter Schichtaufbau: Keine zusätzlichen Werkzeuge oder Formen nötig.
- Prototyping in Stunden: Erste funktionsfähige Bauteile entstehen sehr schnell.
Anwender profitieren von kurzen Entwicklungszyklen und erhalten sofortiges Feedback zu Form und Funktion - auch ohne eigenen 3D Drucker.
Große Materialauswahl im FDM-3D-Druck
Der FDM-3D-Druck bietet eine der größten Materialauswahlen unter den additiven Fertigungsverfahren. Er ermöglicht so die präzise Anpassung an jede Anwendung. Es stehen zahlreiche technische Kunststoffe zur Verfügung, die gezielt auf mechanische, thermische oder chemische Anforderungen abgestimmt sind:
- Hochleistungsfilamente wie PA oder PC, PEEK oder Ultem
- Faserverstärkte Filamente (z. B. PC-CF, PA-GF) für maximale Steifigkeit
- ESD-, flammhemmende oder leitfähige Materialien für Spezialanwendungen
- Zertifizierte Materialien wie z.B. PC-FR nach EN 45545 für bestimmte Branchen für die Bahnindustrie
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Einfaches Post-Processing: kaum Nacharbeit
Die Nacharbeit beschränkt sich beim FDM-3D-Druck meist auf das "Entstützen" (Entfernen von Stützmaterial) von komplexeren Bauteilen. Ist kein Stützmaterial erforderlich, gibt es auch keine Nacharbeit.
Folgende Post-Processing-Schritte können bei FDM erforderlich sein:
- Entfernen von Stützmaterial: Diese Stützstrukturen werden entweder abgebrochen oder ausgewaschen, je nach gewähltem Stützmaterial.
- Entfernen von Hilfsstrukturen: Z.B. Entfernen des Brims, der die Betthaftung zwischen Bauteil und Druckbett verbessert
- Nachbehandlung von Kanten oder Oberflächen: Entgraten der ersten Schicht ("Elefantenfuß") oder Glätten von ABS mithilfe von Aceton
Für Anwender stellt der FDM-Druck ein sauberes und einfaches Fertigungsverfahren dar, das geringe Nacharbeit erfordert.
Funktionsweise FDM / FFF 3D Druck
Die Abkürzungen FDM (Fused Deposition Modeling) FDM bzw. FFF (Fused Filament Fabrication) bezeichnen beide ein und dasselbe additive Fertigungsverfahren.
Das FDM / FFF 3D Druck Verfahren ist ein additives Schichtaufbauverfahren bei dem ein Objekt durch Kunststoffbahnen Linie für Linie und Schicht für Schicht aufgebaut wird.
Das Ausgangsmaterial sitzt hierbei im Form von Filament (Draht) mit einem Durchmesser von meist 1,75mm auf Rollen und wird über Motoren (Extruder) zur Düse befördert. Die Düse schmilzt das Filament bei 200 bis 500°C auf. Das aufgeschmolzene Filament wird durch die Bohrung in der Düsenspitze (übliche Durchmesser 0,2 bis 1,2mm) gedrückt und auf das darunterliegende Druckbett oder die vorherige, bereits erstarrte Schicht "geklebt". Der Kopf mit der Düse wird während der Extrusion des Filaments von einem Achssystem gesteuert und bewegt. Dadurch erst entsteht aus dem extrudierten Kunststofffaden ein dreidimensionales Bauteil. Die Befehle für die Extrusion, die Bewegungen und auch die Temperaturen erhält der 3D Drucker in Form eines G-Codes. Der G-Code ist eine lange Textdatei, welche vor dem Druck aus einem 3D Model erstellt wurde. Diese Vorgang nennt man "slicen" (deutsch: schneiden), weil das 3D Modell sozusagen in Schichten zerschnitten wird, welche der 3D Drucker dann verarbeiten kann.
Das Video zeigt den Prozess anschaulich anhand des ersten 3D Drucker EVOlizer EL-11 der Firma EVO-tech aus 2013.
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