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Modélisation par dépôt de fil en fusion (FDM)

1989
  • S. Scott Crump
Imprimante 3D démontrant la modélisation par dépôt de fil fondu dans un espace de travail industriel.

(Image générée à titre d'illustration uniquement)

La modélisation par dépôt de fil fondu (FDM), parfois appelée fabrication par dépôt de filament fondu (FFF), est une technique d'extrusion de matériau qui permet de construire des objets en déposant sélectivement du matériau fondu, couche par couche, selon un parcours prédéterminé. thermoplastique Le filament est déroulé d'une bobine et acheminé à travers une buse d'extrusion chauffée. La buse fait fondre le filament et le dépose sur une plateforme de construction, où il refroidit et se solidifie, fusionnant avec la couche inférieure.

Dans une imprimante FDM, le mouvement de la tête d'extrusion et/ou de la plateforme de construction est contrôlé par un ordinateur qui interprète un modèle 3D découpé en tranches (Code G). 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 catalyseur for the open-source RepRap project and the subsequent explosion of affordable, consumer-grade 3D printers, making the technology widely accessible.

UNESCO Nomenclature: 3313
- Technologie industrielle

Taper

Processus de fabrication

Perturbation

Substantiel

Usage

Utilisation généralisée

Précurseurs

  • technologie d'extrusion utilisée dans la fabrication des plastiques
  • pistolets à colle thermofusible, qui démontrent un principe similaire de chauffage et d'extrusion d'un thermoplastique
  • ordinateur contrôle numérique (cnc) plotters and milling machines
  • développement d'une large gamme de polymères thermoplastiques
  • computer-aided design (cad) software

Applications

  • impression 3D amateur et grand public
  • modèles éducatifs pour les écoles et les universités
  • prototypes fonctionnels pour les tests de forme, d'ajustement et de fonction
  • aides à la fabrication telles que gabarits, montages et jauges
  • pièces d'utilisation finale pour la production à faible volume
  • maquettes architecturales

Brevets:

  • US 5121329 A

Idées d'innovations potentielles

  • FDM à grande échelle pour l'impression de meubles ou d'éléments de construction
  • FDM multi-matériaux avec pistes conductrices intégrées pour l'électronique simple
  • imprimer avec du filament plastique recyclé pour réduire les déchets
  • imprimantes déployables sur le terrain pour la création de pièces de rechange dans des endroits éloignés
  • prothèses personnalisables pour les enfants des pays en développement
  • Aliments imprimés en 3D à l'aide de filaments comestibles
  • bioprinting using biocompatible thermoplastic scaffolds
  • creating custom drone frames with optimized aerodynamics
  • impression à la demande de pièces de rechange pour machines anciennes
  • fabrication de robots souples avec différentes rigidités de matériaux en une seule impression
Lié à : modélisation par dépôt de filament fondu, FDM, fabrication par filament fondu, FFF, extrusion de matériau, thermoplastique, filament, impression 3D, Stratasys, RepRap.

Contexte historique

Modélisation par dépôt de fil en fusion (FDM)

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

(si la date est inconnue ou non pertinente, par exemple « mécanique des fluides », une estimation arrondie de son émergence notable est fournie)

10e année anniversaire

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