Cos'è la stampa 3D FDM a filamento?
Cos'è la stampante per stampa 3D Filament FDM?
Stampa 3D FDM è la tecnologia di stampa 3D più popolare. Scopri tutto ciò che devi sapere al riguardo e come si confronta con altri metodi.
La modellazione a deposizione fusa, o FDM in breve, è un metodo di estrusione di materiale di produzione additiva in cui i materiali vengono estrusi attraverso un ugello e uniti insieme per creare oggetti 3D, i filamenti per lo più comuni includono filamento PLA, filamento PETG, filamento in fibra di carbonio, filamento ABS, filamento asa, filamento di legno pla.
In particolare, il processo FDM “standard” si distingue dalle altre tecniche di estrusione dei materiali, Una tipica stampante 3D FDM, quindi, prende un filamento a base polimerica e lo spinge attraverso un ugello riscaldato, che scioglie il materiale e lo deposita in strati 2D sulla piattaforma di costruzione. Mentre sono ancora caldi, questi strati si fondono tra loro per creare infine una parte tridimensionale mediante filamento per stampa 3D.
COME FUNZIONA
FDM (o FFF) è caratterizzato principalmente dall'estrusione del filamento 3D e dalla deposizione selettiva di materiali termoplastici in strati che si accumulano per creare un oggetto tridimensionale. Questo può sembrare un po' vago, quindi esploriamo il processo in modo più dettagliato qui.
Fondamentalmente, la tecnica FDM è relativamente semplice. Le sue funzioni principali sono svolte da due sistemi distinti: uno responsabile dell'estrusione e deposizione e l'altro del movimento della testina di stampa.
Estrusione e deposizione
In generale, il sistema di estrusione e deposizione può essere suddiviso in due gruppi principali: il “cold end” e il “hot end”. I materiali termoplastici utilizzati nella stampa 3D FDM vengono spesso forniti in bobine di filamento e l'estremità fredda è responsabile dell'alimentazione di questo materiale dalla bobina alla stampante 3D. In questo modo, l'estremità fredda controlla anche la velocità con cui il materiale viene depositato sull'altra estremità, spesso definita "flusso".
L'hot end, invece, ha il compito di riscaldare il materiale plastico in movimento al punto tale da poter essere “spurgato” attraverso un ugello, da cui il nome. Questa fase coinvolge diversi componenti, tra cui cartucce riscaldanti, dissipatori di calore e, naturalmente, ugelli.
Le estremità fredde e calde devono lavorare in sinergia per estrudere la giusta quantità di materiale alla temperatura e allo stato fisico richiesti per impilare correttamente gli strati.
COME SI CONFRONTA
La FDM offre numerosi vantaggi rispetto ad altri metodi di stampa 3D, ma presenta anche degli svantaggi. Elenchiamo i suoi pro e contro per quanto riguarda le prestazioni di stampa e la qualità complessiva delle parti rispetto ad altre popolari tecniche di stampa 3D.
Professionisti
La scalabilità è uno dei vantaggi più significativi della stampa 3D FDM. A differenza delle stampanti 3D in resina, le stampanti FDM possono essere facilmente adattate a qualsiasi dimensione perché l’unico vincolo è il movimento di ciascun portale.
Uno dei vantaggi più evidenti di avere un design facilmente scalabile è il rapporto costo-dimensioni. Grazie ai bassi costi delle parti e ai design semplici coinvolti, le stampanti FDM vengono continuamente rese più grandi e meno costose.
Parlando di costi, i normali filamenti FDM sono di gran lunga il materiale di stampa 3D più economico, soprattutto se paragonati ad altri metodi di stampa 3D, come la SLS e la stampa a base di resina.
Un altro vantaggio per quanto riguarda i materiali è la flessibilità. Su qualsiasi stampante FDM, è possibile stampare un'ampia varietà di materiali termoplastici e filamenti esotici con relativamente pochi aggiornamenti e modifiche, e questo non si può dire di altri stili in cui il materiale deve essere una resina o una polvere fine.
Contro
La stampa 3D FDM, tuttavia, non è priva di difetti. A causa della semplicità e del costo complessivo dei suoi componenti, le stampanti FDM spesso richiedono molte modifiche e regolazioni (in particolare il livellamento del piano) per raggiungere il livello di affidabilità e qualità di altri metodi di stampa.
A differenza della resina e della SLS, la FDM fa molto affidamento sul movimento fisico. Di conseguenza, oltre alla calibrazione, molti componenti della stampante FDM richiedono una manutenzione regolare, e attenzione: tensione della cinghia, pulizia dell'estrusore, lubrificazione delle guide e persino sostituzione di parti come gli ugelli dell'hot end.
Infine, la stampa FDM dipende fortemente dalla qualità delle materie prime. Una scarsa precisione dimensionale in un filamento può portare a diversi problemi di estrusione e la composizione chimica della plastica può anche rendere problematico il processo di stampa. Inoltre, le bobine di filamento devono essere conservate in modo appropriato per evitare l’assorbimento di umidità, che influisce anche sul processo di stampa
