Cetak 3D Fused Deposition Modeling (FDM): Ringkasan Teknis Lengkap
Fused deposition modeling (FDM) adalah teknologi pencetakan 3D berbasis ekstrusi. Material bangun yang digunakan dalam FDM adalah polimer termoplastik dan datang dalam bentuk filament. Dalam FDM, sebuah bagian diproduksi dengan menyetorkan material yang meleleh secara selektif lapis demi lapis dalam jalur yang ditentukan oleh model CAD. Karena akurasi tinggi, biaya rendah dan pilihan material yang luas, FDM adalah salah satu teknologi pencetakan 3D yang paling banyak digunakan di seluruh dunia.
Teknologi FDM menggunakan material input bangun dalam bentuk filament termoplastik yang dicairkan dan diulas kembali ke bentuk yang diinginkan sesuai dengan model CAD yang ditentukan.
Printer FDM terdiri dari dua gulungan: satu untuk material bangun dan satunya lagi untuk material dukungan. Proses pencetakan 3D Fused Deposition Modeling mengikuti langkah-langkah utama ini:
Langkah 1 – Setelah data CAD dimasukkan, filament material bangun padat yang sudah dimuat dicairkan dengan bantuan panas di kepala liquefier
Langkah 2 – Plastik cair ini diumpankan ke platform bangun busa sebagai lapisan melalui nozzle ekstrusi yang bergerak ke semua arah sesuai dengan data CAD. Proses penambahan lapisan cair/semi-padat satu di atas yang lain diulang. Jika desain terdiri dari over-hangs atau struktur yang potensial akan merusing atau membengkok, struktur dukungan digunakan. Material dukungan dapat sama dengan material bangun atau material lain sesuai pilihan.
Langkah 3 – Jika struktur dukungan digunakan, mereka kemudian dihapus setelah bangunan selesai.
Material untuk Pencetakan 3D FDM
Di antara plastik kaku yang paling banyak digunakan untuk fused deposition modeling, 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, PC-like Heat Resist Translucent, PC-Polycarbonate, PLA, PETG, PEEK, ULTEM 1010, dan ULTEM 9085.
ASA, termoplastik amorfa dengan ketahanan cuaca yang ditingkatkan, banyak digunakan dalam prototipe berkat properti mekanik yang luar biasa. Selain itu, tersedia dalam berbagai macam warna.
Keuntungan Teknologi FDM
Saat datang ke proses FDM, ini adalah faktor-faktor terpenting yang menjadikannya salah satu teknologi pencetakan 3D yang paling populer.
Efisiensi Biaya
FDM dikenal sebagai salah satu opsi termurah untuk pencetakan 3D. Jika kebutuhan adalah dari satu unit hingga batch kecil, FDM adalah opsi ideal dibandingkan dengan setara yang lebih mahal seperti SLA atau SLS. Selain itu, material bangun lebih murah dan banyak tersedia, yang membuat prototipe, reprototipe dan perbaikan desain lebih murah untuk dicetak daripada dengan teknologi lain.
Biaya pewarnaan dan finishing permukaan juga berkurang karena cetakan keluar berwarna dengan finishing permukaan yang layak langsung dari printer tanpa ribet pracetakan tambahan.
Waktu Balasan Cepat
Proses FDM cepat dalam hal kecepatan pencetakan, lebih cepat dari banyak teknologi lainnya. Karena filament bangun mudah tersedia, tidak ada masalah dengan waktu dalam mencetak batch besar juga. Xometry menyampaikan bagian cetakan FDM dalam waktu 3 hari kerja.
Dapat Mencetak dalam Warna Penuh
Lebih dari 40 warna tersedia untuk printer FDM, dan jumlah opsi warna terus bertambah hari demi hari. Warna bagian akhir sama persis dengan warna filament yang digunakan. Jika warna yang diinginkan tidak diperoleh, metode pracetakan seperti pewarnaan atau penaburan cat juga tersedia.
Pemborosan Material yang Sedikit
Karena printer FDM mencetak dengan meleleh filament dan mengerasnya, tidak ada kemungkinan pemborosan seperti dalam MJF atau SLS di mana serbuk digunakan dan rentan terhadap pemborosan. Ada juga kemungkinan untuk menghapus struktur dukungan saat model dirancang dengan cermat.
Berbagai Macam Material
Lebih dari 10 berbagai jenis filament plastik tersedia untuk FDM. Dari material kekuatan rendah hingga kekuatan tinggi (PP, TPU, Nylon PA, ABS, PETG, PLA, PC dalam urutan naik kekuatan tarik), FDM memiliki daftar material yang luas yang dapat digunakan untuk mencetak. Ini adalah kewenangan produsen untuk menggunakan apa yang diperlukan. Keuntungan lain adalah ketersediaan material. Material tersebut sering digunakan dan oleh karena itu mudah tersedia di pasaran dengan harga rendah.
Kekurangan Proses FDM
Di samping keuntungan yang ditawarkannya, ada juga beberapa kekurangan umum yang dimiliki FDM.
Lapisan Bertingkat yang Signifikan
Kualitas permukaan bagian cetakan FDM tidak halus seperti bagian cetakan resin SLA atau Carbon DLS. Karena FDM bekerja dengan menumpahkan plastik cair lapis demi lapis, efek tangga atau lapisan bertingkat sangat terlihat. Gambar menunjukkan permukaan kasar karena efek tangga. Selain itu, mekanisme adhesi lapisan membuat bagian FDM anisotropik. Pracetakan diperlukan untuk membuat permukaan halus dan biaya lebih tinggi.
Sulit pada Detail Kecil
Karena sifat plastik yang meleleh, FDM kesulitan pada fitur kecil dan memiliki akurasi dimensi dan resolusi terendah dibandingkan teknologi pencetakan 3D lainnya sehingga tidak cocok untuk bagian dengan detail rumit. FDM tentu merupakan opsi yang baik untuk prototipe di mana detail kecil tidak penting. Jika detail dan akurasi dimensi menjadi perhatian, lebih baik menghindari FDM.
Layanan Pencetakan 3D FDM Xometry
Xometry Europe menawarkan layanan fused deposition modeling online, untuk proyek pencetakan 3D on-demand, baik untuk prototipe maupun batch besar. Dengan jaringan lebih dari 2.000 mitra di seluruh Eropa, Xometry mampu menyampaikan bagian pencetakan 3D FDM dalam waktu 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.
