Тривимірна друк: технологія FDM

Моделювання методом наплавлення (FDM – fused deposition modeling) – спосіб створення тривимірного об’єкта за допомогою безперервної нитки з термопластичного матеріалу. Технологію FDM розробив один із засновників компанії Stratasys Скотт Крамп ще в 1988 р. Вона полягає у створенні тривимірних об’єктів з розплавленого пластикового матеріалу.

Короткий опис процесу

Нитка виходить з великої котушки переміщається через екструдер принтера і відкладається на споруджуваній моделі. Рухом голівки керує комп’ютер. Як правило, основний маршрут пролягає в горизонтальній площині. За цей час вона встигає надрукувати один шар моделі за технологією FDM, а потім піднімається на невелику висоту і формує наступний шар.

Розплавлення нитки

Для більшості пристроїв тривимірної друку вихідний матеріал поставляється у вигляді котушки з намотаною на неї ниткою. Під час робочого процесу нитка видавлюється через екструдер. Екструдер має 2 кінці – холодний та гарячий. Холодний кінець призначений для витягування нитки з котушки з допомогою шестерень або роликів і подачі її в гарячий кінець. Швидкістю подачі нитки управляє кроковий двигун.

У гарячому кінці екструдера, що підтримує технологію FDM, розташовуються нагрівальна камера і сопло. У нагрівальну камеру подається разріджувач, призначений для розплавлення нитки. З допомогою нього вихідна сировина перетворюється в рідину. Розплавлений матеріал видавлюється з сопла тонкими липкими кульками і приклеюється до моделируемому виробу. Діаметр сопла зазвичай становить від 0,3 до 1 мм В залежності від застосовуваного сировини для тривимірної друку можуть використовуватися різні методи нагрівання і типи сопел.