Qu'est-ce que l'impression 3D FDM ?

Vous vous demandez ce que signifie FDM ? Et qu'en est-il de la technologie FFF ? Ces termes utilisés dans les technologies d'impression 3D vous intimident-ils ?

La modélisation par dépôt de fil fondu (FDM) et la fabrication de filaments fondus (FFF) sont identiques. Le FDM ou FFF utilise la technologie d'impression 3D de fabrication additive. La technologie repose sur l'extrusion de matériaux. Par conséquent, comme le matériau est déposé sélectivement couche par couche selon un chemin prédéterminé, le produit final est la pièce ou l'objet imprimé en 3D souhaité.

Oui, la modélisation par dépôt de fil fondu et la fabrication de filaments fondus sont la même technologie qui repose sur la fabrication de pièces en polymères à l'aide d'un procédé thermique. Le processus induit des contraintes résiduelles, des concentrations de contraintes, des distorsions et des délaminations entre les couches.

Le FDM est la technologie d'impression 3D la plus utilisée au monde. La plupart des amateurs d'impression 3D l'utilisent.

Que signifie FDM dans l'impression 3D ? À quoi sert FDM ?

FDM signifie modélisation par dépôt de fil fondu. La technologie FDM est un type populaire d'impression 3D qui construit des pièces précises durables et solides. Stratasys Inc., un leader dans la fabrication d'imprimantes 3D FDM, détient la marque de cette technologie haute performance.

Essentiellement, la modélisation par dépôt de fil fondu est une technologie de fabrication additive qui permet la construction d'objets tridimensionnels grâce à un processus de fabrication assisté par ordinateur.

(FDM) est applicable dans la technologie d'impression 3D pour résoudre divers aspects des besoins qui définissent les modèles conceptuels. FDM reste idéal pour les fonctions importantes suivantes :

1. Produire des prototypes de concepts précoces

La technologie FDM 3D produit des prototypes de concepts précoces qui sont efficaces. Notamment, construit à partir de thermoplastique ABS-M30 de qualité production, il comprend la formation de structures faciles à enlever à la main à la fin.

Les pièces FDM offrent les propriétés de résistance et de durabilité d'un produit final. Par conséquent, les pièces FDM s'avèrent idéales pour les tests physiques.

Le prototypage FDM est populaire auprès des ingénieurs et des concepteurs de produits, plus encore dans l'industrie automobile. Parce qu'il offre des avantages qui incluent la production de prototypes ASA bien qu'il soit plus lent que SLA et SLS, il est idéal pour les tests fonctionnels.

Son modèle ressemble étroitement au produit final en ce qui concerne les propriétés telles que la résistance, la stabilité aux UV, la chaleur et la résistance à l'eau.

2. Valider les conceptions

La technologie d'imprimante 3D FDM valide les conceptions proposées par les designers et les ingénieurs. Les spécimens ABS FDM sont testés pour différentes conditions. Ensuite, une simulation de modèle en deux étapes démarre dans le processus de fabrication FDM.

Enfin, l'analyse effectuée détermine si le prototype reflète vraiment la conception souhaitée.

3. Assemblage de gabarits et de montage

Les gabarits et les fixations positionnent, maintiennent, protègent et organisent les composants à toutes les étapes d'un processus de fabrication. Le métal, le plastique ou le bois sont utilisés dans la production de gabarits et de montages.

La modélisation par dépôt fondu ou la fabrication de filaments fondus (FFF) simplifie le processus de fabrication traditionnel. Par conséquent, la fabrication d'outils devient moins coûteuse et prend moins de temps. Ainsi, les fabricants réalisent une amélioration significative de la productivité, de la qualité et de l'efficacité.

Comment fonctionne FDM ?

Scott Crump, le fondateur de la révolution de l'impression 3D FDM, a inventé une technologie vraiment remarquable.

Alors, comment fonctionne FDM ?

• La première étape consiste à charger une bobine de filaments thermoplastiques dans les imprimantes FDM.
• Une fois que la buse est suffisamment chaude, le filament sort de la pointe de la buse où il fond.
• La tête d'extrusion se déplace dans les directions sélectionnées. Il permet au matériau fondu des imprimantes FDM d'extruder des brins fins déposés couche par couche et de créer du volume à des emplacements prédéterminés.
• Il finit par refroidir et se solidifier pour créer l'objet souhaité du processus d'impression 3D.

Des ventilateurs de refroidissement sont fixés à la buse pour faciliter ou accélérer le processus de refroidissement.

Avantages et limites de la technologie FDM

Une large gamme d'imprimantes 3D de bureau utilise la technologie FDM pour acquérir une impression 3D. Stratasys Inc. a réussi à promouvoir l'imprimante et la technologie FDM, devenant ainsi le premier promoteur mondial de la technologie d'impression FDM et 3D en raison de ses avantages.

• Précision

Les imprimantes FDM utilisent un matériau thermoplastique chauffé au point de fusion puis extrait pour créer l'objet ou le produit final. Les recherches du département informatique de l'Université Carnegie Mellon affirment que les processus de fabrication FDM sont précis à 0,005 pouce près.

• Vitesse

Les imprimantes FDM sont connues pour leurs hautes performances et la vitesse est essentielle. Dans les processus de fabrication optimaux, les pièces imprimées FDM peuvent être prêtes en quelques minutes ou quelques heures. L'impression assistée par ordinateur (CAO) vous assure de ne suivre qu'une seule étape pour réaliser des produits et objets finis,

• Facilité d'utilisation

Les imprimantes FDM sont simples à utiliser car elles peuvent créer des éléments conçus dans un programme de CAO. L'ensemble du processus de production est mis en place sur un ordinateur, ce qui en fait l'un des types d'impression 3D simple à utiliser.

Vous devez appliquer l'application informatique pour démarrer et terminer le processus car l'ordinateur fait tout.

• Abordabilité

Les matériaux céramiques et thermoplastiques utilisés dans les imprimantes FDM sont abordables par rapport aux alternatives. Les imprimantes FDM sont de taille modeste, garantissant qu'une pièce imprimée n'a pas besoin d'être fabriquée dans de vastes installations. Ainsi, cela aide à réduire les dépenses de production de pièces plus petites.

• Mise à l'échelle

L'impression 3D FDM réduit automatiquement la taille des pièces tout en maintenant la précision du processus. Les utilisateurs de la technologie FDM peuvent donc créer des prototypes miniatures à utiliser dans une présentation ou comme exemple réduit lors des ventes

Lequel est le plus robuste, FDM ou SLA ?

Le SLA a une force de liaison des couches plus puissante que le FDM.

Technologie FDM

Les imprimantes FDM utilisent des matériaux de filament PLA, PETG ou ABS. La plupart des imprimantes FDM peuvent gérer le nylon, le PVA, le TPU et divers mélanges de PLA avec un mélange de bois, de fibre de carbone, de céramique et de métal.

Il s'agit d'un processus de fabrication additive qui encourage le prototypage rapide des conceptions à l'aide de la technologie logicielle de CAO.

Technologie SLA

SLA signifie Appareil de stéréolithographie. De plus, il s'agit d'un processus additif, tout comme le FDM, ce qui signifie qu'il construit des modèles ou des objets couche par couche. Cependant, il utilise un photopolymère durcissable, généralement une résine liquide qui durcit en appliquant une lumière ultraviolette lors d'un processus de durcissement.

Différence entre FDM et SLA

• Précision et fluidité

Dans les imprimantes FDM, la résolution dépend de la taille de la buse et de la précision des mouvements de l'extrudeuse. Dans l'impression FDM, le poids des couches supérieures peut comprimer les couches inférieures, ce qui peut entraîner un gauchissement, un rétrécissement et des dommages.

Au contraire, les imprimantes SLA produisent systématiquement des objets de plus haute résolution. Ils sont beaucoup plus précis que le FDM car un projecteur ou un laser avec une petite taille optique détermine la résolution.

• Retrait après impression 3D

L'imprimante FDM provoque une adhérence au lit d'impression. Ainsi, il est facile de retirer les objets imprimés, et si l'article colle au lit d'impression, vous pouvez le retirer à l'aide d'un couteau à palette.

En revanche, dans l'impression 3D SLA, il peut être difficile de retirer un modèle imprimé de la plate-forme d'impression. Il y aura tellement de résine que vous aurez besoin d'un couteau à palette pour retirer le modèle 3D.

• Post-traitement

Dans l'impression FDM, vous devez retirer les supports, surtout si le modèle a des surplombs et des matières plastiques en excès. Donc, vous utilisez vos doigts ou un outil de coupe.

Une résine collante recouvre les modèles imprimés SLA qui doivent être retirés dans un bain d'alcool isopropylique. Les gants en caoutchouc sont pratiques pour se protéger de la résine et de l'alcool.

Matériaux FDM courants

• Filaments PLA

Le PLA est un matériau de filament populaire utilisé dans l'impression 3D. Il s'agit d'un polyester thermoplastique biodégradable et bioactif fabriqué à partir de plantes naturelles comme l'amidon de maïs. Sa composition en fait un matériau respectueux de l'environnement.

L'utilisation du PLA comprend la fabrication de pièces, de prototypes et de produits qui ne nécessitent pas de contraintes extrêmes.

• Filaments ABS

L'ABS est un polymère amorphe utilisé dans l'impression 3D. La production d'ABS passe par un processus d'émulsion à partir de trois composants, ou il se recycle à partir de lui-même. Il est à la mode sur le marché et son application est large. Il est utilisé dans les claviers de production, les touches et bien d'autres, en particulier lorsque les pièces nécessitent une résistance supplémentaire.

• ANIMAL FAMILIER

Le PET appartient à la famille des polyesters. Il s'agit d'une résine polymère thermoplastique combinée à deux monomères et largement utilisée pour produire de nombreux vêtements et bouteilles.

• GPE

Il s'agit d'un matériau thermoplastique amorphe explicite qui est une amélioration du PET. Il améliore le PET en le rendant plus robuste en ajoutant du glycol au composant matériel du PET.

• PTU

Le PTU est un matériau semblable au caoutchouc utilisé dans l'impression 3D pour produire des pièces semi-flexibles. Sa structure comprend une chaîne de segments durs et mous qui utilise une large gamme d'impression 3D.

Conclusion

La technologie d'impression FDM a été largement abordée dans cet article. Ainsi, vous savez maintenant mieux comment optimiser la technologie d'impression 3D FDM pour obtenir de meilleurs résultats ou produits.

L'impression FDM est là pour rester, et l'article bien documenté enrichit vos connaissances et vous permet d'apprécier l'impression FDM en général.