Главная / FDM технология печати
FDM технология печати

FDM технология печати

Без преувеличения можно сказать, что FDM технология 3D-печати является одной из наиболее перспективных и быстроразвивающихся в мире. Появившись в конце 80-х годов прошлого столетия благодаря С. Скотту Трампу, сегодня она достигла небывалых высот. Это подтверждают цифры: за 2014 год по всему миру было продано около 125 тыс. единиц 3D-принтеров, что на 68% больше чем в 2013. Такое бурное развитие связано с несложным механизмом этих устройств, собрать который может любой радиолюбитель, немного разобравшись в деталях.

Принцип работы FDM печати

Согласно классификации американской ассоциации по разработке техстандартов (ASTM), эта технология относится к одной большой группе — Material extrusion, что переводится как «выдавливание материала», а сама аббревиатура FDM означает «осаждение расплавленного материала». Рассмотрим подробнее весь процесс.

Чтобы осуществить FDM печать необходимо иметь 3D-модель нужного изделия в формате STL. Это специальный формат, в котором модель порезана на тончайшие слои, каждая точка которых имеет известные координаты. Для печати всей модели на принтер сначала передаются данные о форме первого слоя, после чего устройство начинает выдавливать в строго заданных местах расплавленный пластик. Сегодня FDM технология может обеспечить толщину слоя в 0,02-0,05 мм. После нанесения пластика экструдер отдаляется от модели эту толщину и весь процесс повторяется.

2

Выше на картинке приведена схема простейшего FDM-принтера. Как можно заметить основными его элементами являются направляющие вдоль осей X,Y и Z, перемещение по которым обеспечивают шаговые и линейные двигатели. Построение изделия выполняет печатающая головка (экструдер), в которую для этого подается полимерная нить толщиною 1,75 или 3 мм. Всем этим процессом управляют несколько небольших электронных схем.

Посмотрите, как происходит FDM-печать:

Используемые материалы и сферы их применения

Принтеры, работающие по FDM технологии, могут использовать полимеры, металл их смесь или различные композиты на основе пластика. Работа с металлом связана с рядом технологических трудностей, поэтому требует специализированного оборудования и встречается достаточно редко. Основную же долю рынка составляют различные полимеры с наполнителями и без них, которые поставляются в катушках.

up-mini-abs-pla

Чтобы не вдаваться в детали каждого полимера рассмотрим основные их свойства:

  •    Прочность. Наибольшую прочность готовых изделий сегодня обеспечивает один из самых популярных пластиков – ABS и его модификация ABS-plus, в которую добавлены углеродные волокна. К слову, из последнего был даже напечатан автомобиль.
  •     Гибкость. Существует ряд резиноподобных полимеров, таких как NinjaFlex или RubberPlast. Из них можно печатать чехлы для телефонов, браслеты и даже домашнюю обувь.
  •     Температура плавления. Важный параметр FDM технологии, от него зависит простота работы с материалом и необходимость иметь подогреваемую платформу в 3D-принтере. Так, PLA плавится уже при температуре 170-180 °C и в дополнительном подогреве не нуждается.
  •     Водорастворимость. Важное свойство для принтеров, «умеющих» печатать сразу двумя пластиками. Второй полимер используется для построения поддержек для нависающих конструкций, которые нужны практически во всех сложных изделиях.
  •     Декоративность. Немаловажный фактор в изготовлении любых изделий. Существуют различные пластики (в т.ч. и композитные), очень качественно имитирующие дерево (Laywoo), песчаник (Laybrick), стекло (T-glass) и другие материалы.

4

Это основные свойства пластиков, которые важны при изготовлении моделей на 3D-принтерах, работающих по технологии FDM. Конечно же, здесь не описан ряд других особенностей некоторых новых полимеров, например, таких как электропроводность. Дело в том, что чуть ли не каждую неделю появляются новости о новых материалах и чтобы перечислить все их особенности, нужен не один десяток подобных статей.

Самые дешевый пластик с бесплатной доставкой удалось найти тут:

Перейти на сайт продавца

Небольшой обзор популярных моделей принтеров

Сегодня рынок 3D-принтеров, использующих FDM технологию, в России практически ничем не уступает зарубежному, поэтому нет смысла обсуждать более дорогие заграничные аналоги. Все имеющиеся в продаже устройства можно разделить на три основных вида:

  •     Reprap. Эти принтеры являются одними из самых доступных. Но человек, который решится приобрести такой прибор, должен отлично владеть паяльником, так как поставляются такие принтеры в виде набора деталей и микросхем.
  •     DYY-kit. Это более приемлемый вариант, для людей,желающих сэкономить, который выглядит уже как простой конструктор. Следуя инструкции по сборке, не составит большого труда сделать из деталей рабочий FDM принтер.
  •     Full. Это полностью готовое устройство, таких на рынке большинство. Все они отличаются точностью печати, количеством экструдеров, поддерживаемыми материалами, размерами области построения и, конечно же, стоимостью.
      Для наглядного изучения разнообразия отечественного рынка, можно ознакомиться с таблицей ниже. Цены являются ориентировочными, так как курс рубля весьма нестабилен на данный момент.

5

Вверх