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Fused Deposition Modeling (FDM)

1989
  • S. Scott Crump
Impressora 3D demonstrando a modelagem por deposição de material fundido em um ambiente de trabalho industrial.

(Imagem gerada apenas para fins ilustrativos)

A Modelagem por Deposição de Material Fundido (FDM, na sigla em inglês), também chamada de Fabricação por Filamento Fundido (FFF, na sigla em inglês), é uma técnica de extrusão de material que constrói objetos depositando seletivamente material fundido em um caminho predeterminado, camada por camada. termoplástico O filamento é desenrolado de uma bobina e alimentado através de um bico extrusor aquecido. O bico derrete o filamento e o deposita em uma plataforma de construção, onde ele esfria e solidifica, fundindo-se com a camada abaixo.

Em uma impressora FDM, o movimento da cabeça extrusora e/ou da plataforma de construção é controlado por um computador que interpreta um modelo 3D fatiado (Código 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 catalisador for the open-source RepRap project and the subsequent explosion of affordable, consumer-grade 3D printers, making the technology widely accessible.

UNESCO Nomenclature: 3313
Tecnologia industrial

Tipo

Processo de fabricação

Interrupção

Substancial

Uso

Uso generalizado

Precursores

  • extrusion technology used in plastics manufacturing
  • pistolas de cola quente, que demonstram um princípio semelhante de aquecimento e extrusão de um termoplástico
  • computador controle numérico Plotters e fresadoras CNC
  • desenvolvimento de uma ampla gama de polímeros termoplásticos
  • computer-aided design (cad) software

Aplicações

  • Impressão 3D para entusiastas e consumidores
  • modelos educacionais para escolas e universidades
  • protótipos funcionais para testes de forma, ajuste e função
  • ferramentas auxiliares de fabricação, como gabaritos, dispositivos de fixação e calibres.
  • peças de uso final para produção de baixo volume
  • maquetes arquitetônicas

Patentes:

  • US 5121329 A

Ideias de Inovação Potencial

  • large-scale fdm for printing furniture or construction elements
  • multi-material fdm with embedded conductive traces for simple electronics
  • printing with recycled plastic filament to reduce waste
  • field-deployable printers for creating spare parts in remote locations
  • customizable prosthetic limbs for children in developing countries
  • 3d printed food using edible filaments
  • bioprinting using biocompatible thermoplastic scaffolds
  • creating custom drone frames with optimized aerodynamics
  • on-demand printing of replacement parts for vintage machinery
  • fabrication of soft robotics with varying material stiffness in a single print
Relacionado a: modelagem por deposição fundida, FDM, fabricação por filamento fundido, FFF, extrusão de material, termoplástico, filamento, impressão 3D, Stratasys, RepRap.

Contexto histórico

Fused Deposition Modeling (FDM)

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

(Caso a data seja desconhecida ou irrelevante, por exemplo, "mecânica dos fluidos", é fornecida uma estimativa aproximada de seu surgimento notável)

10º ano aniversário

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