Fused Deposition Modeling-Drucker

 

FDM-Drucker sind Anlagen um Bauteile aus Kunststoff oder auch Metall additiv herzustellen. Die Geräte gibt es in verschiedenen Preisklassen und mit verschiedenen Optionen. Was möglich ist und zu welchem Preis man sich einen FDM-Drucker beschaffen kann, erfahrt ihr hier.

 

FDM-Drucker

 

Additive Fertigung und 3D-Druck halten immer stärker Einzug in Entwicklung und Produktion. Gerade das FDM-Prinzip gilt dabei bereits seit einigen Jahren als etabliertes Verfahren, neue Konstruktionen und Produkte zu realisieren. Mit diesem Verfahren werden hauptsächlich Kunststoffteile von einem FDM-Drucker gedruckt, aber neueste Entwicklungen ermöglichen auch einen metallischen FDM-Druck.

Im Kunststoffbereich ist jedoch eine viel größere Vielfalt an 3D-Druckern am Markt verfügbar. Diese Drucker sind auch viel preiswerter als metallverarbeitende Anlagen, sogar so preiswert, dass sie auch für Heimanwender interessant sind. Einen Überblick über die führenden FDM-Drucker die sich auch als Desktop-Drucker eignen gibt nachfolgende Tabelle:

 

 

Die Tabelle kann man beliebig erweitern. Die Entwicklungen im Bereich des Fused Deposition Modeling werden die Drucker ebenfalls weiter verbessern. Jedoch sind bereits mit den aufgeführten Anlagen sehr gute Ergebnisse erzielbar.

 

Aufbau FDM-Drucker

 

 

 

FDM Material

 

Die Drucker verarbeiten Thermoplaste, die auch bei herkömmlichen Fertigungsverfahren Einsatz finden. Für spezielle Anwendungen gibt es auch verschiedene thermoplastische Kunststoffe, die die speziellen Anforderungen erfüllen. Spezielle Anforderungen sind dabei u. a.:

• enge Toleranzfelder
• Umweltbeständigkeit
• Robustheit
• Entflammbarkeitsanforderungen
• Toxizitätsstandards
• Bioverträglichkeit
• Transparents
• elektrostatische Enladung

Das Verarbeitungsmaterial wird meist auf Spulen oder Rollen in Form von Filamentsträngen aufgewickelt und anschließend einfach in den Drucker eingesetzt. Leider geben viele Hersteller spezielles Filament für die eigenen Anlagen vor, sodass man keine wirklich große Auswahl hat. Aber meist ist es möglich auch anderes Filament zu verarbeiten, man muss dann jedoch die Druckereinstellungen genau prüfen und für ein gutes Druckergebnis ggf. anpassen.

 

Mechanische Eigenschaften der Bauteile

 

Gute mechanische Eigenschaften bei Zugfestigkeit, Streckgrenze, inneren Spannungen und Dauerfestigkeit beeinflussen die Bauteilqualität auch bei mittels FDM-Verfahren hergestellten Strukturen. Eine möglichst große und mit dem Grundwerkstoff vergleichbare mechanische Belastbarkeit muss also das Ziel bei jeder additven Bauteilfertigung sein.

Grundsätzlich können die mechanischen Eigenschaften beim FDM-Druck im Vergleich zu anderen additven Herstellverfahren als gut angesehen werden. Verglichen mit konventionellen Herstellmethoden wie bspw. Spritzguss sind die erzielbaren Eigenschaften allerding geringer. Festigkeitswerte des Grundwerkstoffes werden momentan mit additiven Verfahren noch nicht erreicht. Es resultieren Unterschiede bei einzelnen Parametern von ca. 30 – 50 % gegenüber den Kennwerten des Grundmaterials.

Die Ergebnisse sind jedoch sehr materialspezifisch und variieren auch bei verschiedenen Fertigungsanlagen deutlich. Dies ist sowohl auf die eingesetzte Technik, wie auch auf ggf. beheizte Arbeitsplatten und Bauräume zurückzuführen.