Alkatrészek igény szerint – FDM technológia

Mi az az FDM technológia?

Az FDM eljárás a 3D nyomtatással történő gyártás tervezési szabadságát kínálja, emellett felgyorsítja a fejlesztési és gyártási folyamatokat. Lehetővé teszi a nagy szilárdságú, hőre lágyuló műanyagok felhasználását már a prototípusok készítésénél is.

Olyan nagy szilárdságú, mérnöki felhasználású alapanyagokat is alkalmazhat, mint a polikarbonát és az ULTEM™ 9085 hőre lágyuló műanyagok.

Az FDM technológiával hőálló és vegyi anyagoknak ellenálló, kiemelkedő szilárdság–tömeg aránnyal rendelkező alkatrészek és működőképes prototípusok is készíthetők.

Hogyan működik az FDM technológia?

A Fused Deposition Modeling (FDM) az egyik legszélesebb körben alkalmazott 3D nyomtatási eljárás napjainkban, amelynek során megolvasztott műanyagot oszlatnak szét a nyomtatási felületen vékony rétegekben. Az FFF (Fused Filament Fabrication) néven is ismert 3D nyomtatási eljárás azonos alapokon nyugszik, mint az FDM eljárás, azonban az FDM technológia a magas hőmérsékletű, zárt munkatér és a több, mint 30 éves fejlesztési munka eredményeként olyan nagyteljesítményű műanyagok nyomtatására is alkalmas, amelyre az FFF technológia nem.

Az FDM gyártási technológiát széles körben használják a repülőgépiparban, a közlekedési iparágban és különböző ipari alkalmazásokban.

Tudjon meg többet az FDM technológia működéséről!

Töltse le tervezési útmutatónkat, amelyből megismerheti az FDM technológiai eljárásra vonatkozó tervezési szempontokat!

Az FDM technológia lehetővé teszi olyan mérnöki felhasználású, hőre lágyuló műanyagok használatát, amelyek nehéz körülmények között, kemény teszteken és nagy igénybevételt jelentő alkalmazási területeken is megállják a helyüket.

Az FDM technológiával a kizárólag 3D nyomtatással előállítható geometriák gyártásához az iparból már jól ismert, nagy szilárdságú, stabil műanyagokat használhatja.

Az FDM leggyakoribb alkalmazási területei

Az FDM segítségével a vállalatok még több lehetőségre mondhatnak igent az alacsony darabszámú, egyedi gyártási alkatrészek előállítása terén.

Gyártási alkatrészek
Működőképes prototípusok

További információ az FDM technológia alkalmazási területeiről >>>

A mérnöki felhasználású, hőre lágyuló műanyagok és az FDM

Számos iparág-specifikus hőre lágyuló műanyag közül választhat, ha speciális tulajdonságok elérése a cél. A nehézgépiparban és a közlekedési ágazatban a PC-ABS-t használják kiváló szilárdsága miatt, a repülőgépipari mérnökök pedig az ULTEM™ 9085 és az ULTEM™ 1010 műanyagokat részesítik előnyben az FST-minősítésük és az FAA 25.853-as számú szabványának való megfelelőségük miatt.

Egyes anyagok biokompatibilitásuknak és MRI-készülékekben való használhatóságuknak köszönhetően egészségügyi alkalmazásokra is ideálisak.


Elérhető alapanyagok

Alkatrészek 3D nyomtatása ABS, ULTEM, polikarbonát, polyamid és más anyagokkal. Kérjen árajánlatot vagy kollégáink segítségét, ha további kérdései vannak az alkatrész FDM technológiával történő gyártásával kapcsolatban.



FDM technológia a 3D nyomtatás úttörőitől

Az FDM technológiát feltaláló család tagjának lenni azt jelenti, hogy a Stratasys kutatás-fejlesztés iránti erős elkötelezettsége támogat minket. A Stratasys csapata folyamatosan kutatja az új alkalmazási területeket és lehetőségeket.

A VARINEX Zrt. 3D nyomtatás üzletága több évtizedes 3D nyomtatási tapasztalattal rendelkezik, és tudja, hogyan használható az FDM technológia az adott alkalmazási területen. Projektindítás előtt lépjen kapcsolatba szakértő mérnök kollégánkkal.

Kérdése van az FDM technológiával kapcsolatban? Szívesen válaszolunk.

VARINEX Zrt. 3D nyomtatás üzletág feliratkozás hírlevélre

Témához kapcsolódó korábbi cikkeink:

Ismerje meg a STRATASYS mérnöki FDM alapanyagait: Polikarbonát, PC-ABS, Nylon >>>

Ismerje meg a STRATASYS sztenderd FDM alapanyagait: ABS, ASA és PLA >>>

Jobb végeredmény elasztomer 3D nyomtatással >>>

Ismerje meg a STRATASYS mérnöki FDM alapanyagait: Polikarbonát, PC-ABS, Nylon

Ismerje meg a STRATASYS mérnöki FDM alapanyagait: Polikarbonát, PC-ABS, Nylon

Ha STRATASYS FDM (Fused Deposition Modeling) 3D nyomtatót használ, az alapanyaglehetőségek végtelennek tűnhetnek, de fontos, hogy megbizonyosodjon arról, hogy az Önnek legjobban megfelelő STRATASYS anyagokat használja az FDM alkalmazásokhoz. Egy előző cikkünkben röviden ismertettük az ABS, az ASA és a PLA alapanyagokat. Most a Polikarbonát, a PC-ABS és a Nylon alapanyagokat mutatjuk be, amelyek STRATASYS Fortus típusú nyomtatóval rendelkező ügyfelek számára elérhetőek a „mérnöki műanyagok” csomagban.

Mi a Polikarbonát (PC)?

A polikarbonát anyagok a folyamatosan ismétlődő karbonát monomer szerkezetükről kapták a nevüket, sokan Lexánként ismerhetik (a Lexan a SABIC védjegye). A Polikarbonát (PC) rendkívül népszerű az iparban.  Nagy szilárdság, ütésállóság és könnyű kezelhetőség jellemzi az ebből az alapanyagokból készült modelleket. A többi amorf polimerhez hasonlóan a PC alapanyag jól nyomtatható, de kontrollálni kell a zsugorodását, ebből kifolyólag nem tanácsos a nyílt munkaterű nyomtatókkal való használata, de a zárt, fűtött és ipari sztenderdek szerint kontrollált hőmérsékletszabályozással és -eloszlással rendelkező berendezésekben a nyomtatása nem jelent kihívást a felhasználóknak.

A STRATASYS Polikarbonát fehér színben kapható minden Fortus rendszerhez. Nyomtatható törhető PC-támaszanyaggal (standard T16 tippekkel) vagy oldható SR-100 (T12-SR100 tippekkel) támaszanyaggal, 127-330 mikron rétegvastagsággal.

Működési szempontból a PC könnyen használható, ugyanazokkal az alaplapokkal mint az ABS és az ASA.

Fontos, hogy a PC hajlamos a termikus sokkra, így a legjobb elkerülni a forró alkatrészek hideg tisztító tartályba való helyezését vagy akár fordítva, hogy elkerüljék a repedéseket.

140° C-nál (4,5 Bar nyomásnál) a PC-nek van a legmagasabb hőstabilitása a konkurens alapanyagokkal szemben. Kivételesen erős tömörítésnél, a tömör részek terhelése deformáció nélkül, akár öt tonna/cm3is lehet. Nagy kopásállósága miatt remek lemezformázó szerszámok elkészítésére, és sok esetben jobb választás, mint a hagyományos acél szerszámok. A szerszámozás mellett a Polikarbonát remekül használható ülékek és mérősablonok, illetve vákuumszerszámok gyártására is.

PC palackfúvó szerszám

Kiváló elektrosztatikus szigetelő. Ha a nyomtatott alkatrészeket érintkezésbe kell hozni élelmiszerekkel, akkor biokompatibilis változatban is elérhető fehér vagy áttetsző színben (ISO 10993 USP Class VI).

Mi a PC-ABS?

PC-ABS szerszám markolat

A PC-ABS a Polikarbonát és az ABS ötvözete. 30% -kal erősebb, mint az ABS, 13% -kal magasabb a hőtűrése, ezen felül hajlékonyabb és rugalmasabb, mint a PC. A fekete PC-ABS minden STRATASYS Fortus FDM géppel nyomtatható, szabványos tipekkel (T10-T20) és alaplapokkal. A PC-ABS alapanyag már elérhető a STRATASYS F370-hez is. A magasabb hőtűrés miatt jó választás mérősablonokhoz, szerelő ülékekhez, vákuumszerszámokhoz is. A PC-ABS oldószerrel simítható, pórusai lezárhatók, jó választás lehet tömör, porozitásmentes alkatrészeket igénylő alkalmazásokhoz is.

Mi a Nylon?

A DuPont védjegye után a Nylon név most már a poliamid néven ismert polimerek osztályának szinonimája. Míg a legtöbb STRATASYS FDM-anyag amorf polimerként van besorolva, a nylonok félkristályosak, mert a molekuláris szerkezetük képes rendezett kristályszerkezeteket kialakítani. Ezek a kristályos szerkezetek lehetővé teszik, hogy a nylon anyagok rendkívül erősek maradjanak, rendkívül vékony szálakban is; ebből kifolyólag nagyon népszerűek a textiliparban. A 3D nyomtatás során a nylonok amorf polimerekként viselkednek, de a nyomtatott alkatrészeket kristályos szerkezetekké lágyíthatjuk, drasztikusan javítva azok szilárdságát, hőállóságát és izotropiáját.

A Nylon12 fekete színben elérhető minden STRATASYS Fortus FDM gépen. A szabványos tipekkel 127-330 mikronrétegben nyomtat speciális építőlemezeken, oldható SR-110 támasztóanyaggal (T12-SR100 tip). A nylonok különösen higroszkóposak (nedvességet szívnak magukba a levegőből) és szárazon kell tartani őket ahhoz, hogy jól nyomtathatók legyenek. Használatakor különösen ügyelni kell arra, hogy az alapanyagtároló kaniszter zárva legyen, és tárolásnál is fontos, hogy ne kapjanak nedvességet. A nyomtatás után az összes nylon alkatrészt legalább 4 órán át hőkezelni kell, hogy az a maximális teljesítményt nyújtsa. A nylon alkatrészek általában jól nyomtathatók, a sacrificial tower beállítással javíthatunk a jó felületi minőségen.

A Nylon nagyon erős, keményebb, de kevésbé hajlamos a fáradásos törésre, mint a PC-ABS, ráadásul jobb kémiai ellenállással is rendelkezik. A Nylon12 a legjobb választás pattanókötésekkel rendelkező funkcionális prototípusokhoz.

Nylon 12-CF fúrósablon

A Fortus 900MC (F900) esetében elérhető a fekete Nylon6, 254 és 330 mikron rétegvastagsággal. A Nylon12-hez hasonlóan a Nylon6 is rendkívül hajlékony, de 50%-kal nagyobb szilárdsággal és hőállósággal rendelkezik, mint a Nylon12, és majdnem kétszer olyan merev. Tehát, bár sok alkalmazásban a Nylon12 fejlettebb verziójának tekinthető, ez jobban megfelel szerszámok elkészítéséhez. Az olyan befogókhoz és ülékekhez, amelyeknek merevnek kell lenniük, de bírniuk kell a kemény kezelést és az esetleges elejtést, nagyszerű a Nylon6 alapanyag.

Összefoglalva, a műszaki hőre lágyuló műanyagok ideálisak, ha a szilárdság, a hőtűrés, a merevség és a tartósság követelményei alapján a szabványos ABS, ASA és PLA műanyagok már nem megfelelőek az adott alkalmazáshoz. A PC, PC-ABS és a Nylon jól illeszkedik a funkcionális prototípusokhoz és végleges alkatrészekhez.

Forrás: VARINEX /Autopro


Tudjon meg többet az FDM technológia működéséről!

Töltse le tervezési útmutatónkat, amelyből megismerheti az FDM technológiai eljárásra vonatkozó tervezési szempontokat!


VARINEX Zrt. szolgáltatásai mögött nem csupán az iparágvezető Stratasys áll – a több, mint 20 éves 3D nyomtatási tapasztalat mellett egy fáradhatatlan mérnökcsapattal is rendelkezünk, amely bármely projektszakaszban segítséget nyújt Önnek. Kérdése van? Segítünk!

Projektindítás előtt lépjen kapcsolatba a szakértő mérnök kollégákkal a 3dp@varinex.hu email címen!

VARINEX Zrt. 3D nyomtatás üzletág feliratkozás hírlevélre

Ismerje meg a STRATASYS sztenderd FDM alapanyagait: ABS, ASA és PLA

Ismerje meg a STRATASYS sztenderd FDM alapanyagait: ABS, ASA és PLA

Amennyiben egy STRATASYS FDM (Fused Deposition Modeling) 3D nyomtató iránt érdeklődik, esetleg már rendelkezik is eggyel, fontos számunkra, hogy a lehető legjobban ki tudja használni a benne rejlő lehetőségeket. A berendezés gyors megtérülése, az idő- és költségmegtakarítás egy-egy adott alkalmazáshoz a megfelelő anyagok kiválasztásával maximalizálható. Amennyiben ön még most ismerkedik az additív gyártás világával, akkor az anyagok kiválasztásában kérje szakértő kollégáink segítségét.

Ebben a cikkben röviden ismertetjük a STRATASYS FDM alapanyagait, amellyel támpontot szeretnénk adni az alkalmazásokhoz megfelelő műanyagok kiválasztásában. Először a leginkább elterjedt, sztenderd alapanyagokra, az ABS-re, a PLA-ra és az ASA-ra összpontosítunk.

Az FDM technológiájú 3D nyomtatók két legelterjedtebb alapanyaga az ABS és a PLA. Az ABS-volt az első az FDM technológiában használt hőre lágyuló műanyag, amikor a technológiát a STRATASYS-t ma is irányító Scott Crump 1989-ben szabadalmaztatta.

Mi a PLA?

A Poly Lactic Acid (vagy polilaktid) alapesetben áttetsző poliészter, amely természetes keményítőkből (kukorica, cukornád stb.) származik. Kemény és merev, alacsony az üvegesedési hőmérséklete (Tg) és biológiailag lebontható (komposztálható), így az élelmiszer-csomagolásban is népszerűvé vált, többek között a környezetbarát termékek között. A PLA kevésbé tágul, mint a például az ABS alapanyag, amikor felmelegítjük, ezzel a tulajdonsággal hatékonyan használható az olcsóbb kategóriába tartozó, munkatér-fűtés nélküli berendezésekben is. A PLA önmagában nagyszerű anyag, és elérhető a STRATASYS F123 3D nyomtatókban is. UV fényre érzékeny, de nehezebb és merevebb, mint az ABS, és ellenáll az acetonnak.

A PLA egyedülálló tulajdonságai megnehezítették a megbízható oldható támaszanyag kialakítását. A PLA-val általában használt támaszanyag vízben oldódik, ebből fakadóan nagyon érzékeny a környezet páratartalmára és nehezen kezelhető. A STRATASYS FDM 3D nyomtatókban a PLA az egyetlen alapanyag, amelynél a modellanyagot használjuk támaszanyagként is. A PLA gyengesége a modellalapú támasztószerkezetekre vonatkozik, amelyeket kézzel kell eltávolítani, és ez a folyamat negatívan befolyásolja a gyártott modell felületét, amelyek így utólagos felületkezelést igényelnek.

Mi az ABS?

Az Akrilnitril-Butadién-Sztirol egy hőre lágyuló polimer; mindenütt jelen van a fröccsöntő és hőformázó iparágakban, mint tartós, általános felhasználású alapanyag.


A polibutadién gumi monomer rugalmasságot és ütésállóságot eredményez, míg a sztirol monomer kémiai ellenállást, keménységet és az ABS-re jellemző csillogást kölcsönöz (az akrilnitril lényegében együtt tartja az összetevőket). Ezen monomerek arányainak beállításával és különböző lágyítók hozzáadásával a műanyaggyártók különféle keverékeket állíthatnak elő a speciális alkalmazásokhoz. A STRATASYS által használt ABS alapanyag (ABS plusz -P430 és ABS-M30) FDM-re specializálódott kialakítású, az extruderben nem szenesedő alapanyag. Egyik változata az ISO-minősítésű keverék ABS-M30i-ként, valamint elektrosztatikus disszipatív, vagyis ESD minősítésű anyagként az ABS-ESD7 is a felhasználók rendelkezésére áll. Az elektromos vezetőképesség növelése mellett az ABS-ESD7-ben hozzáadott szén 10%-kal növeli az alkatrészek szilárdságát és a merevségét. Az ABS alapanyagok kémiai ellenállása nem kiemelkedő, oldja az aceton, így kiválóan alkalmas a modellek felületkezelésére (aceton gőzölés), de nem alkalmas kültéri használatra, mert az UV fény fakóvá és törékennyé teszi a gyártott modelleket.

ABS -ESD7 műszerház

Mi az ASA?

Az ASA (Akrilnitril-Sztirol-Akrilát) kémiailag nagyon hasonlít az ABS-hez, a gumi monomer kivételével; a polibutadiént akrilát gumi helyettesíti.
A butadién az UV fényre reagál, amely az ABS alapanyagot a napfényben törékennyé teszi, így az ASA, amely nem tartalmaz butadiént sokkal inkább ellenáll az UV-fénynek és (az adott akrilát-észtertől függően) valamivel jobb kémiai ellenállási profilt eredményez, az aceton ennél az alapanyagnál is használható felületsimításra és ragasztásra.


A legtöbb műanyaghoz hasonlóan az ABS-nek és az ASA-nak is meglehetősen magas a termikus tágulási együtthatója (CTE). Ez a megfelelő nyomtatási környezet hiányában kihívásokat jelent a 3D nyomtatásban, mivel belső feszültséget hoz létre az alkatrészek nyomtatásakor, ami elhajlást, gyenge részeket és rétegek közötti elválást is eredményezhet. A stabil nyomtathatóság, méretpontosság és az ipari, 4% alatti maximális hibaarány érdekében minden STRATASYS 3D nyomtató fűtött munkateret használ. A megoldás arra épül, hogy a munkatérben elhelyezett alkatrészek a lehető legmagasabb hőmérsékleten készüljenek (olvadás vagy megszakítás nélkül), majd a nyomtatás után egyenletesen, programozottan kerüljenek lehűtésre. A fűtött munkatér és a gyári alapanyag egységes összetétele és állandó minősége biztosítja a nagyon pontos zsugorodási tényezőt. Ez az elsődleges oka, hogy a STRATASYS FDM gépek nyomtatási pontossága kiváló, és a nyomtatás megismételhető egyenletes minőségben a maximális ipari elvárásoknak megfelelően.


Mivel az ABS és az ASA megbízható, különböző színekben kapható, és az alámetszett részek utómunka nélküli nyomtathatóságának érdekében oldható támaszanyagokkal nyomtatható, a prototípusgyártáshoz és kisebb sorozatgyártáshoz tökéletes választás. Az ASA kültéri használatra is megfelelő, az ABS pedig minden más, általános célú felhasználásra megoldást jelent. Nagyszerű és könnyen elérhető alapanyagopció mindkettő az általános gyártósori eszközök előállításához.

ASA visszapillantótükör burkolat

Külön alkalmazási lehetőségek állnak rendelkezésünkre a STRATASYS speciális, oldható támaszanyagaihoz is. Az ebből az anyagból készült szerszámokat sacrifical (veszejtéses) szerszámoknak nevezzük. A felhasználók a modellt és a támaszanyagokat tudják használni úgy is, hogy a gyártott termék a támaszanyagból készül, az ABS / ASA pedig a tartószerkezet. Az így kapott alkatrész üvegszálas vagy szénszálas anyaggal van körbe laminálva vagy gumiba mártva, akár galvanizáljuk/fémmel bevonjuk, majd az alakadó támasztékon egyszerűen kioldjuk és megkapjuk az az alkatrészt, amelyet nem tudtunk volna egy darabban legyártani az üvegszálas vagy kompozit technológiához használt hagyományos szerszámokkal és eljárásokkal. Ugyanez a koncepció alkalmazható a homok, gipsz vagy szilikon öntésére is. Az SR-20, SR-30 és SR-35 támaszanyagok mind melegített alkáli oldatban (WaterWorks vagy EcoWorks) lúgos folyadékban oldhatók.


A prototípus- és a kis-sorozatú gyártáshoz az ABS, az ASA és a PLA kiváló és költséghatékony alapanyagok. Amikor a végfelhasználói alkatrészek, a szerszámok és a nagy teherbírású szerelvények és gyártósori befogók, mérősablonok gyártására van szükség, már egy mérnöki kategóriájú hőre lágyuló műanyag alapanyag szükséges (Polikarbonát, PC-ABS, Nylon).


Tudjon meg többet az FDM technológia működéséről!

Töltse le tervezési útmutatónkat, amelyből megismerheti az FDM technológiai eljárásra vonatkozó tervezési szempontokat!


Forrás: VARINEX / Autopro.hu


A VARINEX Zrt. 3D nyomtatás üzletága 20 éve szolgáltat 3D nyomtatást és kínál profitorientált megközelítést. Projektindítás előtt lépjen kapcsolatba szakértő mérnök kollégánkkal a 3dp@varinex.hu email címen.