Proses printing FDM: Produksi yang disesuaikan untuk kebutuhan Anda

Empat gulungan filament, termasuk empat benda kerja yang dicetak 3D dari masing-masing filament.

Proses printing FDM telah menjadi salah satu teknologi utama dalam 3D printing - tetapi apa yang sebenarnya ada di baliknya?

Fused deposition modelling (FDM) memungkinkan produksi objek fisik dengan memproses filament plastik cair lapis demi lapis. Proses ini juga dikenal sebagai fused filament fabrication (FFF).

Printing FDM dapat digunakan di banyak bidang, mulai dari prototipe industri hingga aplikasi hobi, karena prosesnya menggabungkan kemudahan penggunaan dengan keserbagunaan.

igus menawarkan kepada para pengguna proses printing FDM filament yang dikembangkan secara khusus yang terbuat dari plastik berperforma tinggi untuk diproses pada printer 3D standar. Material-material ini lebih tahan lama daripada plastik konvensional dan ideal untuk komponen yang tahan aus dalam aplikasi bergerak.

Temukan di halaman ini:

Printing FDM dalam praktiknya Keuntungan dan batasan Material untuk printing FDM Bagaimana cara kerja proses printing FDM?Apa yang penting saat merencanakan Tantangan umum

Di mana proses printing FDM digunakan?

Pemodelan deposisi leburan digunakan sebagai proses manufaktur untuk komponen di berbagai bidang aplikasi, termasuk:

Mesin pengisian dan pengemasan: Misalnya, untuk pembalik produk individual pada conveyor belt
Pembuatan prototipe: Untuk seri uji cepat dan pengembangan desain
Mechanical engineering dan plant engineering: Alat, perangkat, penggantian komponen plastik yang digiling
Kedirgantaraan: Geometri yang lebih ringan dan kompleks untuk simulasi atau pengujian komponen
Industri otomotif: Prototipe fungsional, braket, dan batch kecil
Teknologi medis: Model dan prototipe custom untuk perencanaan bedah
Hobi & DIY: Aplikasi seperti desain perhiasan, pembuatan model dan benda-benda rumah tangga dekoratif

Printing FDM dalam praktiknya

Gripper yang bebas perawatan dari 3D printing

Carecos Kosmetik GmbH membutuhkan gripper produksi yang mencengkeram tutup dan mengencangkannya ke wadah. Sebelumnya, gripper ini digiling dari aluminium, yang dikaitkan dengan biaya hingga 10.000 euro per gripper dan waktu produksi enam minggu. Berkat filament 3D printing iglidur i150 yang dioptimalkan secara tribologis, igus mampu memberikan solusi yang cepat dan hemat biaya. Gripper plastiknya lebih ringan, hingga 50 kali lebih tahan aus dan dapat dicetak dalam waktu 10 hingga 12 jam. Hasilnya: penghematan biaya sebesar 85% dan produksi 70% lebih cepat. Ideal untuk produksi yang fleksibel di berbagai industri.

Gripper cetak 3D yang mengencangkan tutup kecil ke wadah kosmetik.

Pembalik produk yang terbuat dari iglidur i150 untuk pengisian minuman

Dalam industri minuman, pembalik produk sebelumnya dibuat dari kawat baja atau blok material yang digiling, yang melibatkan biaya tinggi, banyak limbah material dan waktu pengiriman yang lama. igus mengembangkan alternatif cetak 3D yang terbuat dari filament iglidur i150. Pembalik kaleng yang dicetak memiliki struktur berbentuk spiral khusus yang memutar kaleng secara tepat dan mempersiapkannya untuk pengisian tanpa kesalahan. Komponen ini menawarkan fungsionalitas yang sama dengan solusi sebelumnya, tetapi mengurangi biaya produksi hingga 70%. Alat ini memungkinkan pemrosesan hingga 60.000 kaleng per menit, bebas perawatan, dan desainnya dapat disesuaikan secara fleksibel dengan berbagai ukuran kaleng.

Pembalik produk, dipasang pada conveyor belt, dan kaleng yang berjalan melalui pembalik dan diputar 180° karena bentuk pembalik.

Glider untuk mesin pemotong rumput yang terapung (floating mower)

Floating mower membersihkan rumput dari tepi danau. Bilah pemotongnya dikencangkan dengan glider logam, yang dengan cepat menjadi aus karena kotoran dan kelembapan dan diganti tiga kali per musim. Penggantian suku cadang sangat mahal. Dengan glide cetak 3D yang terbuat dari iglidur i180, alternatif yang kuat dan hemat biaya diciptakan. Komponen-komponennya hingga 15 kali lebih hemat biaya, 50 kali lebih tahan abrasi dan beroperasi tanpa pelumasan berkat pelumas padat yang dikandungnya. 3D printing FDM juga memungkinkan pengiriman yang cepat dan fleksibel, yang secara signifikan mengurangi kebutuhan perawatan dan biaya keseluruhan.

Foto close-up mata pisau pemotong dengan slider plastik cetak 3D yang dirakit.

Ilustrasi print head FDM yang mencetak tanda tanya.

Bekerja sama untuk menemukan solusi terbaik untuk proyek Anda

Proses manufaktur mana yang paling sesuai dengan kebutuhan Anda?

Kita akan mencari tahu bersama! Para expert kami akan memberi tahu Anda secara pribadi dan dengan senang hati akan membantu Anda memilih solusi yang ideal untuk aplikasi individual Anda.

Klik di sini untuk enquiry kontak

Keuntungan dari proses printing FDM

Komponen silinder khusus yang dibuat dari filament i150 hitam menggunakan proses FDM.

Dalam hal hasil yang cepat dan penanganan yang mudah, proses FDM adalah pilihan yang telah teruji dan terbukti:

Pilihan material yang serbaguna: Selain plastik standar seperti PLA dan ABS, yang juga digunakan dalam pencetakan injeksi, polimer berperforma tinggi juga dapat digunakan. igus menawarkan berbagai macam plastik tahan aus, termasuk material yang aman untuk makanan, tahan bahan kimia dan tahan panas.
Printing multi-warna dan kemampuan multi-material: Dengan FDM, filament yang berbeda dapat digabungkan dalam satu proses printing untuk mencetak komponen dengan spesifikasi yang berbeda.
Kemudahan penggunaan: Pengoperasian yang sederhana pada sebagian besar printer 3D membuat proses ini sangat menarik bagi para pemula.
Produksi cepat: Komponen kecil dicetak dengan cepat - ideal untuk prototipe dan jumlah kecil.
Efisiensi biaya: Printer FDM sering kali lebih hemat biaya untuk dibeli dan dioperasikan daripada sistem lainnya. Material-materialnya tidak mahal dan mudah didapat, sehingga biaya operasional tetap rendah. Metode ini juga mengesankan dengan proses yang bersih - tanpa peralatan pelindung atau perangkat tambahan seperti pembersih ultrasonik.

Komponen khusus yang terbuat dari filament iglidur A350 berwarna biru-abu-abu, yang diproduksi menggunakan proses FDM.

Batasan printing FDM

Walaupun proses printing FDM sangat serbaguna, namun proses ini mencapai batasnya pada sejumlah area tertentu:

Tingkat detail yang lebih rendah: Garis lapisan yang terlihat dan presisi yang berkurang dibandingkan dengan proses seperti SLA atau SLS.
Pasca-pemrosesan: Struktur pendukung dan garis lapisan mungkin memerlukan pemrosesan tambahan, misalnya penggerindaan atau pengecatan, tergantung pada persyaratan kualitas permukaan.
Volume produksi terbatas: FDM kurang ekonomis untuk produksi seri. Untuk jumlah besar, proses pencetakan injeksi menawarkan keuntungan yang jelas dalam hal kecepatan dan biaya per komponen.

Kapan setiap prosedur masuk akal?

Terkadang geometri yang rumit, tingkat detail yang lebih tinggi, atau komponen yang sangat tangguh memerlukan teknologi 3D printing yang berbeda. igus menawarkan layanan 3D printing untuk komponen yang disesuaikan dengan menggunakan proses FDM, SLS, dan DLP. ⯈ Pelajari lebih lanjut tentang layanan 3D printing

Tabel berikut ini membandingkan printing FDM dengan teknologi lainnya:

Kriteria	FDM	SLS	DLP
Stabilitas dimensi	Kurang akurat	Tepat sekali	Sangat akurat
Kualitas permukaan	Layer yang terlihat	Halus, hampir tidak ada garis layer	Sangat halus
Sifat mekanis	Kekuatan anisotropi yang lebih tinggi, tersedia material yang diperkuat-serat	Hanya sedikit anisotropi	Struktur yang sangat homogen, kekuatan isotropik
Bentuk yang kompleks dimungkinkan?	Dibatasi, struktur pendukung diperlukan	Sangat bagus, tidak diperlukan struktur pendukung	Sangat bagus, detail yang sangat halus
Durasi cetak	Cepat untuk masing-masing item	Cepat dengan jumlah yang lebih banyak	Cepat dengan jumlah yang lebih banyak
Biaya	Hemat-biaya	Harga-sedang	Biaya yang lebih tinggi
Fitur-fitur khusus di igus	Komponen yang besar, memungkinkan printing multi-material	Produksi volume tinggi, akurasi dimensi tinggi	Detail yang sangat halus mungkin terjadi

Penjelasan tambahan

Anisotropi menggambarkan spesifikasi yang bergantung pada arah suatu material.

Dalam printing FDM, struktur berlapis menghasilkan perbedaan dalam stabilitas, khususnya antara bidang printing (X/Y) dan arah vertikal (Z).

Pada arah Z, komponen sering kali memiliki kekuatan yang lebih rendah karena daya rekat lapisan yang lebih lemah.

Sebagai konsekuensinya, orientasi komponen harus dipilih sehingga beban berada pada arah yang lebih stabil sejauh mungkin.

Isotropi berarti bahwa suatu material bereaksi dengan cara yang sama ke segala arah - tanpa menghiraukan arah pemuatan.

Dalam printing FDM, hal ini tidak terjadi secara alami, karena lapisan-lapisannya terikat secara berbeda. Parameter printing yang dioptimalkan dan penyelarasan yang ditargetkan membantu mendorong perilaku isotropik.

Material untuk printing FDM

Pilihan material yang tepat menentukan performa komponen cetak 3D. Dalam printing FDM, spektrumnya berkisar dari filament standar yang mudah diproses hingga plastik berperforma tinggi yang memenuhi persyaratan yang paling berat sekalipun.

Material standar

Filament seperti PLA dan PETG adalah yang paling umum digunakan.
PLA mudah digunakan, dapat terurai secara hayati dan ideal untuk benda-benda dekoratif atau prototipe sederhana.
PETG kuat, tahan lembab dan sangat cocok untuk aplikasi di dalam dan di luar ruangan.

Plastik teknis

Filament yang terbuat dari material seperti ABS, PC, PA atau bahkan PEEK cocok untuk kebutuhan yang lebih khusus.
Mereka menawarkan stabilitas mekanis yang tinggi, ketangguhan dan ketahanan terhadap bahan kimia dan pengaruh UV.
Plastik yang diperkuat kaca dan serat karbon digunakan untuk kemampuan proses yang lebih baik, kekuatan yang lebih tinggi, dan permukaan yang lebih menarik.

Gulungan filament iglidur i150-BL di depan latar belakang hitam.

Tribofilamen igus yang tahan aus

POM, PE dan PA mengesankan dengan sifat geser yang baik dan stabilitas dimensi, tetapi sulit atau bahkan tidak mungkin untuk diproses dalam 3D printing. igus menawarkan alternatif yang mudah diproses untuk plastik ini dengan filament iglidur. Untuk aplikasi di mana plastik rekayasa konvensional mencapai batasnya, misalnya dengan komponen yang bergerak secara permanen atau gesekan tinggi, igus menawarkan berbagai filament dengan ketahanan aus yang sangat tinggi. Temukan berbagai macam pilihan, dari serba guna yang mudah diproses hingga solusi untuk kondisi aplikasi yang berat.

Ke toko filamen

Bagaimana cara kerja proses printing FDM? Sekilas tentang teknologi

Representasi skematis dari apa yang disebut proses deposisi untaian, di mana masing-masing zona dan bagian printer yang pada dasarnya terlibat dalam proses printing FDM diberi label.

Proses printing FDM yang bekerja menurut prinsip sederhana: Filamen plastik yang dipanaskan, dilelehkan dan di ekstrusi lapis demi lapis sampai objek benar-benar terbentuk.

Material feed: Filament plastik dilepaskan dari gulungan dan diumpankan secara merata ke dalam print head printer 3D.
Pemrosesan material: Filament dipanaskan dalam print head - hingga suhu antara 190°C dan 450°C, tergantung pada materialnya - dan dilepaskan dalam bentuk cair sebagai untaian halus (di ekstrusi).
Struktur lapisan: Print head bergerak secara tepat di sepanjang jalur yang ditentukan oleh model 3D dan menerapkan material cair lapis demi lapis. Pendinginan yang cepat menyebabkan plastik segera mengeras dan setiap lapisan saling menyatu. Beginilah cara komponen dibuat selangkah demi selangkah.

Apa yang penting ketika merencanakan printing FDM

Perencanaan yang baik adalah kunci keberhasilan komponen cetak FDM. Di bawah ini Anda akan menemukan poin terpenting untuk persiapan yang ideal.

Pemilihan material

Pemilihan filament harus didasarkan pada persyaratan aplikasi, misalnya kekuatan komponen, ketahanan abrasi atau ketahanan suhu.

Parameter desain dan printing

Pemilihan parameter printing yang sesuai, sangat penting untuk kualitas cetakan yang optimal: Diameter nozzle, tinggi lapisan, ketebalan dinding, struktur pengisian dan level pengisian harus dipilih secara hati-hati, tergantung pada aplikasinya. Area yang luas dan datar, sering kali cenderung melengkung. Solusi desain seperti fillet (radius internal) dapat membantu mengurangi tekanan internal.

Untuk pemrosesan yang lebih mudah, kami menawarkan profil printing yang dapat diunduh secara gratis untuk tribofilamen kami, yang menjamin penyesuaian ideal untuk model printer 3D yang umum.

Ke ikhtisar profil cetak

Geometri dan ketebalan dinding

Dinding komponen harus setidaknya dua hingga tiga kali lebih tebal daripada diameter nosel untuk memastikan stabilitas maksimum.

Kemungkinan pasca-pemrosesan

Komponen cetakan FDM dapat dikerjakan selanjutnya, misalnya dengan menggiling, mengebor atau inserting threaded insert. Penghalusan permukaan secara manual juga dapat dilakukan untuk meningkatkan kesan.

Anda tidak ingin mencetak sendiri? Tidak masalah, kami akan dengan senang hati melakukannya untuk Anda! Layanan 3D printing kami memberi Anda komponen yang terbuat dari plastik tahan aus. Komponen ini dapat dibuat berdasarkan model CAD Anda atau dengan bantuan konfigurator CAD kami. Kalkulator masa pakai kami menawarkan keamanan perencanaan. Kami menawarkan pasca-pemrosesan komponen Anda, seperti mengebor, reaming, atau inserting threaded insert.

Tantangan umum dalam printing FDM

Apa yang dapat Anda lakukan sebagai pengguna jika pemrosesan filament tidak berjalan lancar dan hasil yang diinginkan tidak terwujud? Untuk dua tantangan berikut ini dan banyak masalah lain dengan 3D printing dengan filament, kami menawarkan tips dan bantuan untuk pemecahan masalah dalam panduan kami. ⯈ Unduh di sini

Komponen di mana filament hijau neon telah menarik ulir yang khas untuk "dirangkai".

Permukaan komponen berlubang

Salah satu kemungkinan penyebab masalah ini adalah, bahwa level pengisian komponen terlalu rendah, sehingga celah yang harus dijembatani terlalu besar. Atau, bisa juga, lapisan penutup yang dicetak tidak cukup untuk menutup komponen sepenuhnya.

Masalah ini bisa diatasi, antara lain, dengan meningkatkan level pengisian.

Komponen cetak 3D berwarna putih dengan lubang jernih di permukaannya

Filament menarik senar: "Merangkai"

Salah satu kemungkinan penyebabnya mungkin adalah penarikan filamen yang tidak diatur dengan benar. Akibatnya, tidak ada cukup tekanan yang dibangun di antara area cetak, filament yang meleleh habis dan membentuk senar.

Solusi yang mungkin untuk masalah ini yaitu, meningkatkan nilai retraksi.

Pratinjau gambar white paper dengan "24 tips untuk 3D printing dengan filament"

Ingin lebih?

Manfaatkan "24 kiat kami untuk 3D printing dengan filament"

Beberapa masalah dengan 3D printing dengan filament yang mudah dikenali dan dipecahkan, sementara masalah lainnya lebih kompleks dan dapat memiliki banyak penyebab. Apakah Anda ingin tahu cara mengatasi tantangan umum dalam printing FDM secara efektif? Kemudian unduh panduan kami sekarang dan dapatkan kiat-kiat untuk mengoptimalkan kualitas cetak Anda!

Unduh panduan