FDM-3D-Druck
Das Fused Deposition Modelling (FDM) ermöglicht die Herstellung hochwertiger Prototypen und Einsatzteile aus einer Vielzahl von Materialien mit schneller Angebotserstellung.
Was ist FDM-3D-Druck?
Das Fused Deposition Modelling (FDM) ist eine vielseitige 3D-Drucktechnologie, bei der Bauteile Schicht für Schicht aufgebaut werden, indem erhitztes thermoplastisches Material durch eine Düse extrudiert wird. Der FDM-3D-Druck ist eine kostengünstige Option für die Herstellung von funktionsfähigen Prototypen, Fertigungshilfen und Endverbrauchsteilen in kleinen Stückzahlen.
Wählen Sie aus einer Reihe von thermoplastischen Materialien, darunter PLA, ABS, TPU, PETG und PEI, um unterschiedliche mechanische, thermische und leistungsbezogene Anforderungen in einer Vielzahl von Anwendungsbereichen zu erfüllen.
Vorteile von FDM
- Schnelle Fertigung von Prototypen und Bauteilen
- Vielseitige Materialauswahl, darunter hitze- und chemikalienbeständige, flammhemmende, biokompatible und hochfeste Materialien.
- Kostengünstige Fertigung von Sonderanfertigungen
Häufige Anwendungsbereiche für den FDM-3D-Druck
- Luft- und Raumfahrt: Leichtbaukomponenten, Gehäuse und Antennenabdeckungen
- Automobilindustrie: Montagewerkzeuge und Prototypenteile
- Unterhaltungselektronik: Maßgefertigte Gehäuse
- Medizin: Maßgefertigte Prothesen und anatomische Modelle
FDM-Konstruktionsrichtlinien und -Möglichkeiten
Unsere Richtlinien für FDM enthalten wichtige Konstruktionshinweise, die dazu beitragen, die Präzision der Teile zu verbessern und die Gesamtproduktionszeit zu verkürzen.
| FDM-Prototypenbau |
Industrielles FDM | |
|---|---|---|
| Maximale Teilegröße | Bis zu 500 mm × 500 mm × 500 mm | Bis zu 406 mm × 355 mm × 406 mm |
| Maßgenauigkeit | 0,5 mm | ±0,3 mm |
| Wände ohne/mit Stützstrukturen | Mindestens 0,8 mm | Mindestens 0,8 mm |
| Mindestgröße der Strukturmerkmale | 2,0 mm | 2,0 mm |
| Mindestbohrungsdurchmesser | 2,0 mm | 2,0 mm |
| Optionen für die Schichthöhe | 100–300 μm | 100–300 μm |
| Optionen für die Füllung | Leicht bis massiv, je nach Festigkeitsanforderungen | Leicht bis massiv, je nach Festigkeitsanforderungen |
Hinweis: Niedrige Auflösung: 300–330 μm; normale Auflösung: 200–254 μm; hohe Auflösung: 100 μm
FDM-Materialoptionen
| Die FDM-Materialien von Protolabs für den Prototypenbau werden in der Regel aufgrund ihrer einfachen Handhabung, ihrer Schnelligkeit und ihrer Wirtschaftlichkeit ausgewählt, was schnelle Designiterationen und Validierungen ermöglicht. Produktionsmaterialien werden aufgrund ihrer Haltbarkeit, ihrer mechanischen Eigenschaften und ihrer langfristigen Zuverlässigkeit ausgewählt, wodurch sichergestellt wird, dass sie die Anforderungen der Endanwendungen erfüllen. |
FDM-Materialien für den Prototypenbau:
FDM-Materialien für den industriellen Einsatz:
PLA (Polymilchsäure)
expand_less expand_morePLA zeichnet sich durch eine hervorragende Oberflächenqualität und gute Bedruckbarkeit aus und ist ein biologisch abbaubares Material, das sich ideal für visuelle Modelle und Konsumgüter eignet.
PETG (Polyethylenterephthalatglykol)
expand_less expand_moreBietet eine gute Kombination aus Festigkeit und Flexibilität, wodurch es lebensmittelecht und für mechanische Teile geeignet ist
ASA (Acrylnitril-Styrol-Acrylat)
expand_less expand_moreBietet UV-Beständigkeit und Langlebigkeit für den Einsatz im Außenbereich
ABS (Acrylnitril-Butadien-Styrol)
expand_less expand_moreBietet hervorragende Schlagfestigkeit und Festigkeit, wodurch es sich gut für langlebige Prototypen und Funktionsteile eignet
TPU (thermoplastisches Polyurethan)
expand_less expand_moreÄußerst flexibel und abriebfest, ideal für die Herstellung gummiartiger Bauteile
Nylon (Markforged Onyx)
expand_less expand_moreBietet hervorragende Zugfestigkeit und Zähigkeit und eignet sich ideal für funktionale Prototypen und Serienteile, bei denen Haltbarkeit und Verschleißfestigkeit gefragt sind
ULTEM (Stratasys)
expand_less expand_moreULTEM 9085 und ULTEM 1010: Zeichnen sich durch eine hohe thermische und chemische Beständigkeit aus und eignen sich daher besonders gut für anspruchsvolle Anwendungen in der Luft- und Raumfahrt sowie in der Automobilindustrie
ASA (Stratasys)
expand_less expand_moreEs vereint gute mechanische Eigenschaften mit UV-Beständigkeit und eignet sich daher hervorragend für robuste Komponenten im Außenbereich und in der Automobilindustrie
ABS (Stratasys)
expand_less expand_moreABS M30 und ABSplus: Bieten erhöhte Festigkeit und Stabilität und eignen sich für Endprodukte, die unter Belastung zuverlässige Leistung erbringen müssen
Wie funktioniert der FDM-3D-Druck?
Beim Fused Deposition Modelling (FDM) werden Teile durch Erhitzen und Extrudieren von thermoplastischen Filamenten Schicht für Schicht hergestellt, wodurch feste Objekte mit praktischer Funktionalität entstehen.
Im Gegensatz zu harzbasierten Technologien wie der Stereolithografie (SLA), bei denen flüssige Photopolymere durch einen UV-Laser ausgehärtet werden, um feine Details und glatte Oberflächen zu erzielen, bietet FDM die Vorteile niedrigerer Kosten und schnellerer Produktionszeiten.
Zudem sind pulverbasierte Verfahren wie das selektive Lasersintern (SLS) zwar in der Lage, Materialpulver zu komplexen Formen zu verschmelzen, ohne dass Stützstrukturen erforderlich sind, doch bleibt FDM eine vielseitige und wirtschaftliche Option für die Herstellung langlebiger Teile, insbesondere wenn die Oberflächenbeschaffenheit nicht im Vordergrund steht. Damit eignet sich FDM ideal für funktionale Prototypen und die Kleinserienfertigung in einer Vielzahl von Branchen.
Häufig gestellte Fragen zum FDM-3D-Druck
Wofür eignet sich der FDM-3D-Druck am besten?
expand_less expand_moreDer FDM-3D-Druck eignet sich besonders gut für funktionale Prototypen, Konzeptmodelle, Fertigungshilfen, Vorrichtungen und Halterungen sowie Endverbrauchsteile in kleinen Stückzahlen. Dank der großen Auswahl an thermoplastischen Materialien ist er eine vielseitige Option für Anwendungen, bei denen Funktionalität, Langlebigkeit und Wirtschaftlichkeit eine wichtige Rolle spielen.
Welche Materialien können für den FDM-3D-Druck verwendet werden?
expand_less expand_moreBeim FDM-Verfahren kann eine breite Palette thermoplastischer Werkstoffe mit unterschiedlichen mechanischen, thermischen und leistungsbezogenen Eigenschaften verwendet werden. Zu den verfügbaren Werkstoffen zählen PLA, ABS, ASA, PETG, TPU, Nylon sowie Hochleistungsthermoplaste wie ULTEM, je nach Anwendung und gewähltem FDM-Verfahren.
Eignet sich FDM für funktionsfähige Prototypen?
expand_less expand_moreJa. Das FDM-Verfahren wird häufig zur Herstellung funktionsfähiger Prototypen eingesetzt, die für Passform-, Form- und Funktionstests verwendet werden können. Die Materialauswahl ist wichtig, da verschiedene Thermoplaste unterschiedliche Eigenschaften hinsichtlich Festigkeit, Flexibilität, Hitzebeständigkeit und Chemikalienbeständigkeit aufweisen.
Was ist der Unterschied zwischen FDM- und SLA-3D-Druck?
expand_less expand_moreBeim FDM-Verfahren werden Teile durch schichtweises Extrudieren von thermoplastischem Material hergestellt, während bei der Stereolithografie (SLA) flüssiges Photopolymerharz mithilfe einer Lichtquelle ausgehärtet wird. Das FDM-Verfahren wird häufig für funktionale Teile und Anwendungen gewählt, die thermoplastische Materialien erfordern, während sich das SLA-Verfahren besser für Teile eignet, die feine Details und glatte Oberflächen erfordern.
Was ist der Unterschied zwischen FDM- und SLS-3D-Druck?
expand_less expand_moreBeim FDM-Verfahren wird geschmolzenes thermoplastisches Material durch eine Düse aufgetragen, während beim selektiven Lasersintern (SLS) pulverförmiges Polymermaterial mithilfe eines Lasers verschmolzen wird. Bei FDM-Bauteilen sind bei bestimmten Geometrien unter Umständen Stützstrukturen erforderlich, während beim SLS das umgebende Pulver das Bauteil während des Druckvorgangs stützt, sodass komplexe Geometrien ohne spezielle Stützstrukturen hergestellt werden können.
Sind beim FDM-3D-Druck Stützstrukturen erforderlich?
expand_less expand_moreEinige FDM-Teile erfordern Stützstrukturen für Merkmale wie steile Überhänge, Brücken und komplexe Geometrien. Eine auf das FDM-Verfahren abgestimmte Konstruktion kann dazu beitragen, die Menge des benötigten Stützmaterials zu minimieren und den Nachbearbeitungsaufwand zu reduzieren.
Wie präzise ist der FDM-3D-Druck?
expand_less expand_moreDie Maßgenauigkeit beim FDM-Verfahren hängt von verschiedenen Faktoren ab, darunter die Maschine, das Material, die Geometrie des Bauteils und die Bauausrichtung. Informationen zu spezifischen Toleranzen und Mindestgrößen der Merkmale finden Sie in unseren FDM-Konstruktionsrichtlinien und Leistungsangaben.
Wie kann ich die Kosten für den FDM-3D-Druck senken?
expand_less expand_moreDie FDM-Kosten lassen sich oft senken, indem man die Geometrie des Bauteils optimiert, ein geeignetes Material und eine geeignete Füllung wählt sowie unnötige Stützstrukturen minimiert. Eine speziell auf das FDM-Verfahren ausgerichtete Konstruktion kann ebenfalls dazu beitragen, den Materialverbrauch und die Produktionszeit zu reduzieren.
