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Fused Deposition Modeling (FDM)

1989
  • S. Scott Crump
3D-Drucker demonstriert das Schmelzschichtverfahren (Fused Deposition Modeling) in einer industriellen Arbeitsumgebung.

(Abbildung dient nur zur Veranschaulichung)

Beim Fused Deposition Modeling (FDM), manchmal auch Fused Filament Fabrication (FFF) genannt, handelt es sich um eine Materialextrusionstechnik, bei der Objekte durch selektives Auftragen von geschmolzenem Material in einem vorher festgelegten Pfad Schicht für Schicht hergestellt werden. A thermoplastisches Das Filament wird von einer Spule abgewickelt und durch eine beheizte Extruderdüse geführt. Die Düse schmilzt das Filament und legt es auf eine Bauplattform, wo es abkühlt und sich verfestigt und mit der darunter liegenden Schicht verschmilzt.

Bei einem FDM-Drucker wird die Bewegung des Extruderkopfes und/oder der Bauplattform von einem Computer gesteuert, der ein geschnittenes 3D-Modell interpretiert (G-Code). The head moves in the X and Y axes, while the platform typically moves in the Z axis after each layer is complete. The process relies on precise thermal management: the ‘hot end’ of the extruder must keep the plastic at a temperature that allows it to flow but not degrade, while the deposited material must cool quickly enough to hold its shape. Layer adhesion is critical for part strength and is highly dependent on temperature, speed, and material properties. FDM parts are not fully dense; their internal structure is often a pre-defined infill pattern (e.g., grid, honeycomb) to save material and print time while providing structural support. Common materials include polylactic acid (PLA), acrylonitrile butadiene styrene (ABS), polyethylene terephthalate glycol (PETG), and various engineering-grade polymers. The expiration of the original FDM patent in 2009 was a Katalysator for the open-source RepRap project and the subsequent explosion of affordable, consumer-grade 3D printers, making the technology widely accessible.

UNESCO Nomenclature: 3313
- Industrielle Technik

Typ

Herstellungsprozess

Störung

Wesentliche

Verwendung

Weitverbreitete Verwendung

Vorläufer

  • Extrusionstechnologie in der Kunststoffherstellung
  • Heißklebepistolen, die ein ähnliches Prinzip der Erwärmung und Extrusion eines thermoplastischen
  • Computer numerische Steuerung (cnc) plotters and milling machines
  • Entwicklung einer breiten Palette thermoplastischer Polymere
  • computer-aided design (cad) software

Anwendungen

  • 3D-Druck für Hobby- und Verbraucher
  • Bildungsmodelle für Schulen und Universitäten
  • Funktionsprototypen für Form-, Passform- und Funktionstests
  • Fertigungshilfen wie Vorrichtungen, Vorrichtungen und Messgeräte
  • Endverbrauchsteile für die Kleinserienproduktion
  • Architekturmodelle

Patente:

  • US 5121329 A

Potenzielle Innovationsideen

  • Großformatiges FDM zum Drucken von Möbeln oder Bauelementen
  • Multimaterial-FDM mit eingebetteten Leiterbahnen für einfache Elektronik
  • Drucken mit recyceltem Kunststofffilament zur Abfallreduzierung
  • Vor Ort einsetzbare Drucker zur Herstellung von Ersatzteilen an entfernten Standorten
  • anpassbare Prothesen für Kinder in Entwicklungsländern
  • 3D-gedruckte Lebensmittel mit essbaren Filamenten
  • bioprinting using biocompatible thermoplastic scaffolds
  • creating custom Drohne frames with optimized aerodynamics
  • On-Demand-Druck von Ersatzteilen für Oldtimermaschinen
  • Herstellung von Softrobotik mit unterschiedlicher Materialsteifigkeit in einem einzigen Druck
Verwandt mit: Fused Deposition Modeling, fdm, Fused Filament Fabrication, fff, Materialextrusion, Thermoplast, Filament, 3d-Druck, Stratasys, Reprap.

Historischer Kontext

Fused Deposition Modeling (FDM)

1986
1986
1987
1989
1990
1990
1990
1984
1986
1986
1987-03
1990
1990
1990
1990

(wenn das Datum unbekannt oder nicht relevant ist, z. B. „Strömungsmechanik“, wird eine gerundete Schätzung seines bemerkenswerten Auftretens bereitgestellt)

10. Jahr Jubiläum

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