Fused Deposition Modeling (FDM/FFF)

FDM (Fused Deposition Modeling)

Beim Fused Deposition Modeling (FDM) oder anders bezeichnet „Schmelzschicht-Verfahren“ wird ein 3D-Objekt schichtweise mit flüssigen Kunststoffen gedruckt.
Für das FDM-Verfahren sind alle schmelzbaren Materialien geeignet, siehe hierzu Materialien

Anwendungsgebiete:

FDM-Befestigungsteile, -Werkzeuge und -Prototypen, präzise Bauteile für anspruchsvolle Tests und raue Umgebungen, Architekturmodelle

Vorteile

  • Kostengünstig
  • Robust, widerstandsfähige Bauteile auch für industriellen Einsatz geeignet

Nachteile

  • raue Oberfläche mit Rillen
  • Stützkonstruktion und Nachbearbeitung notwendig
  • mittlere Fertigungsgenauigkeit und
  • langsamer Fertigungsprozess

Materialien FDM (Fused Deposition Modeling)

  • PLA – „Polylactic Acid“
  • ABS – „Acrylnitril-Butadien-Styrol“
  • HIPS – „High Impact Polystyrene“
  • NYLON – „Polyamid“
  • PET – „Polyethylenterephthalat“
Technische Details der Materialien:
PLA

Schmelzindex MVI (im Schnitt): [cm³/10min]10,3
Erweichungstemperatur: [°C] 40 – 60
Schmelztemperatur: [°C]160 – 190
Bruchfestigkeit: [MPa] ~ 60
E-Modul: [MPa] ~ 3500
Kerbschlagzähigkeit: (IZOD) [kJ/m²] 2 – 40
Witterungsbeständigkeit: mäßig
Toxizität: nicht reizend
UV-Beständigkeit: hoch
Oberflächenhärte: hoch
Schwellwert (Strangaufweitung): mittel
Warp-Effekt: gering
Flammbarkeit: gering
Nachbehandlungs-Möglichkeiten(bohren, fräsen, veredeln, etc.): mittel
Reibungswiderstand: mittel

Die Charakteristiken sind nur Anhaltspunkte, da sehr unterschiedliche Varianten der Materialien existieren.

ABS

Schmelzindex MVI (im Schnitt): [cm³/10min] 9,7
Erweichungstemperatur [°C] 110 – 125
Schmelztemperatur [°C] 210 – 240
Bruchfestigkeit: [MPa] ~ 70
E-Modul: [MPa] ~ 2300
Kerbschlagzähigkeit (IZOD) [kJ/m²]: 5 – 50
Witterungsbeständigkeit: gut
Toxizität: reizend
UV-Beständigkeit: mittel
Oberflächenhärte: mittel
Schwellwert (Strangaufweitung): groß
Warp-Effekt: groß
Flammbarkeit: brennbar
Nachbehandlungs-Möglichkeiten(bohren, fräsen, veredeln, etc.): gut
Reibungswiderstand: gering

Die Charakteristiken sind nur Anhaltspunkte, da sehr unterschiedliche Varianten der Materialien existieren.

HIPS

Schmelzindex MVI (im Schnitt): [cm³/10min] 5,5 – 9,5
Erweichungstemperatur [°C] 86 – 92
Schmelztemperatur [°C] 180 – 260
Bruchfestigkeit: [MPa] ~ 18
E-Modul: [MPa] ~ 1700
Kerbschlagzähigkeit (IZOD) [kJ/m²]: 80
Witterungsbeständigkeit: mäßig
Toxizität: –
UV-Beständigkeit: niedrig
Oberflächenhärte: hoch

Die Charakteristiken sind nur Anhaltspunkte, da sehr unterschiedliche Varianten der Materialien existieren.

Polyamid (NYLON)

Zugfestigkeit: [MPa] 31,5
Bruchdehnung: [%] 86,2
Wärmefestigkeit: [°C] ~48
Dichte: [g/cm³] 1,15
Wasseraufnahme: [%] 3,5
Chemische Resistenz: Wasser, Alkohol, Öle, Fette, Lösungsmittel, Laugen
Witterung: Beständig

Die Charakteristiken sind nur Anhaltspunkte, da sehr unterschiedliche Varianten der Materialien existieren.

PET

Erweichungstemperatur: [°C] 80 – 90
Schmelztemperatur: [°C]180 – 190
Bruchfestigkeit: [MPa] ~ 70
Witterungsbeständigkeit: gut
Toxizität: für Lebensmittel geeignet
UV-Beständigkeit: hoch
Oberflächenhärte: hoch
Schwellwert (Strangaufweitung): niedrig
Warp-Effekt: Sehr hoch
Flammbarkeit: mittel
Nachbehandlungs-Möglichkeiten(bohren, fräsen, veredeln, etc.): gut
Reibungswiderstand: niedrig