Was ist FDM?
Das Kürzel FDM® beschreibt die patentierte Technologie (Fused Deposition
Modeling) von Stratasys und dient als Technologieplattform der vollautomatischen
Umsetzung von 3D-CAD-Daten in funktionsfähige Bauteile und Baugruppen aus
unterschiedlichen Thermoplasten.
FDM Technologie
Der Stratasys FDM Prozess bedarf weder gefährlicher Materialien und Techniken
noch Investitionen in Raumbelüftung und -klimatisierung. Ohne Spezialisten
beschäftigen zu müssen, ist FDM damit ideal dafür geeignet, auch in der
Büroumgebung des Engineerings betrieben zu werden. Mit FDM produzieren Sie reale
Bauteile/-gruppen in gerade einmal 3 Schritten. Dies steht im krassen Gegensatz
zu anderen Technologien mancher Mitbewerber, die bis zu 16 Arbeitsschritte
benötigen. Nur Daten bearbeiten, die Maschine das Teil bauen lassen und
anschließend ebenfalls automatisch die Stützen entfernen – fertig! Die
Geschwindigkeit des FDM Prozesses ist daher zumindest ebenbürtig mit den meisten
anderen generativen Fertigungsmethoden, da eben deren zahlreiche und oft
zeitraubenden Arbeitschritte nicht anfallen.
Beeindruckende Genauigkeit
Stratasys verwendet mit dem FDM Prozess sehr stabile Thermoplaste, wodurch
klimatische Einflüsse die Maße der gebauten Teile nicht verändern. Die
Genauigkeit der FDM Bauteile werden in dieser Industrie daher auch als die
höchste eingeschätzt.
FDM Bauteile sind bekannt als in ihren Abmessungen akkurat, stabil und haltbar.
Sie behalten über die Zeit ihre Toleranzen ohne sich zu verziehen, zu schrumpfen
oder Wasser anziehend zu wirken, wie das einigen harzbasierenden Systemen zu
eigen ist. In einer unabhängigen Studie der SME (Society of Manufacturing
Engineers) zur Genauigkeit der unterschiedlichen Technologien, ging FDM als
klarer Sieger hervor.
Vielseitigkeit
Kein Entwicklungssschritt, der nicht durch FDM abgedeckt werden kann. Vom
Konzeptmodell über den Prototyp für Funktionstests bis zur Produktion von
Bauteilen in der realen Anwendung lässt sich der FDM Prozess einsetzen.
Keine Werkzeugkosten bei neuen Konstruktionsmethoden
Direct Digital Manufacturing mit FDM erlaubt die Herstellung von Bauteilen mit
bisher “unmöglichen“ Geometrien oder mit solchen, die nur zu inakzeptabel hohen
Kosten mit den herkömmlichen Methoden hätten produziert werden können.
Wenn FDM für das Direct Digital Manufacturing von Kleinserien,
individualisierten Produkten oder Vorserien-/Serienanlaufteilen genutzt werden
kann, ist der direkte Nutzen in Zeit und Geld nicht weit. Mit DDM können ohne
Nachteile noch in der laufenden Produktion beständig Konstruktionsänderungen
einfließen- quasi kostenlos!
Der Fused Deposition Modeling-Prozess
Der FDM-Prozess selbst beginnt mit der Aufbereitung der im STL-Dateiformat
gespeicherten 3D CAD Daten in der zum System gehörenden Software Insight. Damit
wird das zu erstellende Objekt für den Bauprozess in die richtige Lage
positioniert und im Anschluss daran in mathematisch berechnete Schichten zerlegt
(Slicen). Die Stützkonstruktionen werden, soweit sie erforderlich sind,
automatisch berechnet. Danach werden die noch technologisch aufbereiteten,
geslicten Daten an die FDM-Anlage übertragen.
Das Modellmaterial liegt in Drahtform auf leicht nachladbaren Spulen vor. Es
wird in den in x und y verfahrbaren FDM-Maschinenkopf gezogen, dort im Liquefier
geschmolzen und anschließend durch die Düse extrudiert und auf der Bauplattform
aufgebracht, wobei sich das Material sofort verfestigt und durch thermisches
Verschmelzen verbindet. Durch absenken der Bauplattform in z Richtung wird so
das Modell Schicht für Schicht erzeugt. Nach Fertigstellung des Modells steht
dieses ohne großen Nachbearbeitungsaufwand als Bauteil/-gruppe zur Verfügung.
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