Fused Deposition Modeling (FDM) Pencetakan 3D:Tinjauan Teknologi

Fused deposition modeling (FDM) adalah teknologi pencetakan 3D berbasis ekstrusi. Bahan bangunan yang digunakan dalam FDM adalah polimer termoplastik dan datang dalam bentuk filamen. Dalam FDM, bagian diproduksi dengan secara selektif menyimpan bahan lelehan lapis demi lapis di jalur yang ditentukan oleh model CAD. Karena akurasinya yang tinggi, biaya rendah, dan pemilihan material yang besar, FDM adalah salah satu teknologi pencetakan 3D yang paling banyak digunakan di seluruh dunia.

Bagaimana cara kerja fused deposition modeling (FDM)?

Teknologi FDM menggunakan bahan input build dalam bentuk filamen termoplastik yang dicairkan dan dipadatkan kembali menjadi bentuk yang diinginkan sesuai dengan model CAD yang ditentukan.

Printer FDM terdiri dari dua gulungan:satu untuk bahan bangunan dan yang lainnya untuk bahan pendukung masing-masing. Proses pencetakan 3D pemodelan deposisi Fused mengikuti langkah-langkah utama berikut:

• Langkah 1 – Setelah data CAD dimasukkan, filamen bahan bangunan padat yang sudah dimuat dicairkan dengan bantuan panas di kepala liquefier
• Langkah 2 – Plastik cair cair ini diumpankan ke platform pembuatan busa sebagai lapisan melalui nosel ekstrusi yang bergerak ke segala arah seperti yang didefinisikan dalam data CAD. Proses penambahan lapisan cair/semi-padat satu di atas yang lain diulang. Jika desain terdiri dari over-hang atau struktur yang berpotensi melengkung atau bengkok, struktur pendukung digunakan. Material pendukung bisa sama dengan material build atau material lainnya sesuai pilihan.

• Langkah 3 – Jika struktur pendukung digunakan, struktur tersebut kemudian dilepas setelah pembangunan selesai.

Bahan untuk pencetakan 3D FDM

Di antara plastik kaku yang paling banyak digunakan untuk pemodelan deposisi fusi, Xometry menawarkan:ABS, ABS ESD7, ABS M30, ASA, Nylon PA12, Nylon PA12 Carbon-Filled, Carbon Fiber Reinforced Polyamide 12, PC-ABS Polycarbonate, PC-ISO Polycarbonate, Tembus Panas seperti PC, PC-Polycarbonate, PLA, PETG, PEEK, ULTEM 1010, dan ULTEM 9085.

ASA, termoplastik amorf dengan ketahanan cuaca yang ditingkatkan, banyak digunakan dalam pembuatan prototipe berkat sifat mekaniknya yang sangat baik. Selain itu, tersedia dalam berbagai macam warna.

Keuntungan teknologi FDM

Saat membahas proses FDM, ini adalah faktor terpenting yang menjadikannya salah satu teknologi pencetakan 3D paling populer.

Efektifitas biaya

FDM dikenal sebagai salah satu opsi termurah untuk pencetakan 3D. Ketika persyaratannya dari unit ke batch kecil, FDM adalah pilihan ideal dibandingkan dengan rekan-rekannya yang lebih mahal seperti SLA atau SLS. Selain itu, bahan bangunan lebih murah dan tersedia secara luas, yang membuat pembuatan prototipe, pembuatan ulang prototipe, dan peningkatan desain lebih murah untuk dicetak dibandingkan dengan teknologi lainnya.

Biaya pewarnaan dan pelapisan permukaan juga berkurang karena hasil cetak diwarnai dengan permukaan akhir yang layak langsung dari printer tanpa repot pasca-pemrosesan tambahan.

Perputaran cepat

Proses FDM cepat dalam hal kecepatan pencetakan, lebih cepat daripada banyak teknologi lainnya. Karena filamen build mudah tersedia, tidak ada masalah dengan waktu dalam mencetak batch besar juga. Xometry mengirimkan suku cadang tercetak FDM secepat 3 hari kerja.

Dapat mencetak dalam warna penuh

Lebih dari 40 warna tersedia untuk printer FDM, dan jumlah pilihan warna terus meningkat dari hari ke hari. Warna bagian akhir sama persis dengan warna filamen yang digunakan. Jika warna yang diinginkan tidak diperoleh, metode pasca-pemrosesan seperti pewarnaan atau pengecatan juga tersedia.

Lebih sedikit pemborosan material

Karena printer FDM mencetak dengan melelehkan filamen dan memadatkannya, tidak ada kemungkinan pemborosan yang terlibat seperti di MJF atau SLS di mana bubuk digunakan dan rentan terhadap pemborosan. Ada juga kemungkinan menghilangkan struktur pendukung ketika model dirancang dengan hati-hati.

Berbagai macam bahan

Lebih dari 10 jenis filamen plastik yang berbeda tersedia untuk FDM. Dari bahan berkekuatan rendah hingga berkekuatan tinggi (PP, TPU, Nylon PA, ABS, PETG, PLA, PC dalam urutan kekuatan tarik yang meningkat), FDM memiliki daftar bahan yang luas yang dapat digunakan untuk mencetak. Ini adalah kebijaksanaan pabrikan tentang apa yang akan digunakan tergantung pada kebutuhan. Keunggulan lainnya adalah ketersediaan bahan. Bahannya sangat sering digunakan dan karenanya mudah didapat di pasaran dengan harga murah.

Kekurangan proses FDM

Selain kelebihan yang ditawarkan, ada juga beberapa kelemahan umum yang dimiliki FDM.

Langkah lapisan yang signifikan

Kualitas permukaan bagian cetakan FDM tidak halus seperti bagian cetakan resin SLA atau Carbon DLS. Karena FDM bekerja dengan menjatuhkan plastik cair lapis demi lapis, selubung tangga atau loncatan lapisan jauh lebih jelas. Gambar menunjukkan permukaan kasar karena efek tangga. Selain itu, mekanisme adhesi lapisan membuat bagian FDM menjadi anisotropik. Diperlukan pasca-pemrosesan untuk membuat permukaan menjadi halus dan biayanya lebih mahal.

Mengeringkan detail kecil

Karena sifat plastik yang meleleh, FDM mengeluarkan fitur kecil dan memiliki akurasi dan resolusi dimensi terendah dibandingkan dengan teknologi pencetakan 3D lainnya dan karenanya tidak cocok untuk bagian dengan detail yang rumit. FDM jelas merupakan pilihan yang baik untuk membuat prototipe di mana detail kecil tidak penting. Jika detail dan akurasi dimensi menjadi perhatian, sebaiknya hindari FDM.

Layanan pencetakan 3D FDM Xometry

Xometry Europe menawarkan layanan pemodelan deposisi Fused online, untuk proyek pencetakan 3D sesuai permintaan, baik untuk prototipe maupun batch besar. Dengan jaringan lebih dari 2.000 mitra di seluruh Eropa, Xometry mampu mengirimkan suku cadang pencetakan 3D FDM hingga 3 hari. Unggah file CAD Anda ke Xometry Instant Quoting Engine untuk mendapatkan penawaran instan dengan berbagai opsi manufaktur yang tersedia untuk pencetakan 3D FDM.