FDM 3D プリントとは?

FDM の意味を知りたいですか?そして、FFFテクノロジーはどうですか？ 3D プリント技術で使用されるこれらの用語は、あなたにとって威圧的ですか?

溶融堆積モデリング (FDM) と溶融フィラメント製造 (FFF) は同じです。 FDM または FFF は、付加製造 3D 印刷技術を使用します。この技術は、材料の押し出しに依存しています。その結果、材料は事前に決められたパスでレイヤーごとに選択的に堆積されるため、最終製品は目的の 3D プリント部品またはオブジェクトになります。

はい、溶融堆積モデリングと溶融フィラメント製造は、熱プロセスを使用したポリマー部品の製造に依存する同じ技術です。このプロセスは、残留応力、応力集中、歪み、層間剥離を引き起こします。

FDM は、世界で最も広く使用されている 3D プリント技術です。ほとんどの 3D プリント愛好家が使用しています。

3D プリントにおける FDM とは何の略ですか? FDM は何に使用されますか?

FDM は Fused Deposition Modeling の略です。 FDM テクノロジーは、耐久性があり強力で正確なパーツを構築する一般的なタイプの 3D プリントです。 FDM 3D プリンターの製造におけるリーダーである Stratasys Inc. は、この高性能技術の商標を所有しています。

本質的に、Fused Deposition Modeling は、コンピューター支援製造プロセスを通じて 3 次元オブジェクトの構築を可能にする付加製造技術です。

(FDM) は、コンセプト モデルを定義するニーズのさまざまな側面を解決するために 3D 印刷技術に適用できます。 FDM は、以下の重要な機能に引き続き理想的です:

1.初期のコンセプト プロトタイプの作成

FDM 3D テクノロジーは、効率的な初期のコンセプト プロトタイプを作成します。特に、ABS-M30 生産グレードの熱可塑性樹脂から構築されているため、完成時に手で簡単に取り外せる構造が形成されます。

FDM 部品は、最終製品の強度と耐久性の特性を提供します。したがって、FDM パーツは物理的なテストに最適です。

FDM プロトタイピングは、エンジニアや製品設計者に人気があり、自動車業界では特に人気があります。 SLA や SLS よりも低速ですが、ASA プロトタイプの作成を含む利点があるため、機能テストに最適です。

そのモデルは、強度、UV 安定性、熱、耐水性などの特性を見ると、最終製品によく似ています。

2.設計の検証

FDM 3D プリンター技術は、デザイナーやエンジニアが提案したデザインを検証します。 FDM ABS 試験片は、さまざまな条件でテストされます。その後、FDM 製造プロセスで 2 段階のモデル シミュレーションが開始されます。

最後に、実施された分析により、プロトタイプが目的の設計を真に反映しているかどうかが判断されます。

3.治具と固定具の組み立て

治具と治具は、製造プロセスのすべての段階でコンポーネントを配置、保持、保護、および整理します。治具や治具の製造には、金属、プラスチック、または木材が使用されます。

溶融堆積モデリングまたは溶融フィラメント製造 (FFF) は、従来の製造プロセスを簡素化します。その結果、ツール作成のコストと時間が削減されます。したがって、メーカーは生産性、品質、および効率の大幅な向上を実現します。

FDM の仕組み

FDM 3D 印刷革命の創始者である Scott Crump は、真に驚くべき技術を発明しました。

では、FDM はどのように機能するのでしょうか?

• 最初のステップは、熱可塑性フィラメントのスプールを FDM プリンターにロードすることです。
• ノズルが十分に熱くなると、フィラメントがノズルの先端から押し出され、そこで溶けます。
• 押し出しヘッドが選択した方向に移動します。 FDM プリンターからの溶融材料を層ごとに堆積させた細いストランドを押し出し、事前に決められた場所にボリュームを構築することができます。
• 最終的に冷却されて固化し、3D プリント プロセスの目的のオブジェクトが作成されます。

冷却プロセスを促進または促進するために、冷却ファンがノズルに取り付けられています。

FDM テクノロジーの利点と制限

幅広いデスクトップ 3D プリンターは、FDM テクノロジーを使用して 3D プリントを取得します。 Stratasys Inc. は、FDM プリンターと技術の宣伝に成功し、その利点により、FDM と 3D 印刷技術の世界有数の推進者になりました。

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精度

FDM プリンターは、融点まで加熱された熱可塑性材料を使用して抽出し、最終的なオブジェクトまたは製品を作成します。カーネギー メロン大学のコンピューター部門の研究では、FDM 製造プロセスは 0.005 インチ以内の精度であると断言しています。

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スピード

FDM プリンターは高性能で知られており、速度は非常に重要です。最適な製造プロセスでは、FDM で印刷されたパーツを数分または数時間で準備できます。コンピュータ支援印刷 (CAD) 印刷により、完成品やオブジェクトを実現するための 1 つのステップのみを実行できます。

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使いやすさ

FDM プリンターは、CAD プログラムで設計されたアイテムを作成できるため、使いやすいです。生産プロセス全体がコンピューター上で設定されるため、使いやすい 3D プリントの 1 つです。

コンピュータがすべてを行うため、プロセスを開始および終了するには、コンピュータ アプリケーションを適用する必要があります。

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手頃な価格

FDM プリンターで使用されるセラミックおよび熱可塑性材料は、代替品と比較して手頃な価格です。 FDM プリンターは適度なサイズであるため、大規模な施設でパーツを製造する必要はありません。そのため、小さな部品を製造する費用を削減するのに役立ちます。

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スケーリング

FDM 3D プリンティングは、パーツを自動的にサイズに縮小し、プロセスの精度を維持します。したがって、FDM テクノロジのユーザーは、プレゼンテーションで使用するためのミニチュア プロトタイプを作成したり、販売時の縮小例として使用したりできます

FDM と SLA のどちらがより堅牢ですか?

SLA は、FDM と比較して層の結合力がより強力です。

FDM テクノロジー

FDM プリンターは、PLA、PETG、または ABS フィラメント材料を使用します。ほとんどの FDM プリンターは、ナイロン、PVA、TPU、および木材、炭素繊維、セラミック、および金属の混合物を含むさまざまな PLA ブレンドを処理できます。

これは、CAD ソフトウェア テクノロジを使用して設計の迅速なプロトタイピングを促進する付加製造プロセスです。

SLA テクノロジー

SLAはStereolithography Apparatusの略です。また、これは FDM と同様に追加プロセスであり、モデルまたはオブジェクトをレイヤーごとに構築することを意味します。ただし、硬化可能なフォトポリマー、通常は硬化プロセスで紫外線を当てることによって硬化する液体樹脂を使用します。

FDM と SLA の違い

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精度と滑らかさ

FDM プリンターでは、解像度はノズルのサイズと押出機の動きの精度に依存します。 FDM 印刷では、上層の重量が下層を圧迫し、反り、収縮、および損傷が発生する可能性があります。

それどころか、SLA プリンターは一貫して高解像度のオブジェクトを生成します。小さい光学サイズのプロジェクターまたはレーザーが解像度を決定するため、FDM よりもはるかに正確です。

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3D プリント後の取り外し

FDM プリンターは、プリント ベッドへの付着を引き起こします。したがって、印刷されたオブジェクトを簡単に取り除くことができ、アイテムが印刷ベッドに付着した場合は、パレット ナイフを使用して取り除くことができます。

対照的に、SLA 3D プリンティングでは、造形されたモデルを造形プラットフォームから取り外すのが難しい場合があります。樹脂が多すぎて、3D モデルを取り除くのにパレット ナイフが必要になります。

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後処理

FDM 印刷では、特にモデルに張り出しや余分なプラスチック材料がある場合は、サポートを取り除く必要があります。つまり、指または切削工具を使用します。

粘着性の樹脂が、イソプロピル アルコールの槽で除去する必要がある SLA プリント モデルを覆っています。ゴム手袋は樹脂やアルコールから身を守るのに重宝します。

一般的な FDM 材料

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PLAフィラメント

PLA は、3D プリントで使用される一般的なフィラメント素材です。コーンスターチなどの天然植物から作られた生分解性で生物活性のある熱可塑性ポリエステルです。その構成により、環境に優しい素材になります。

PLA の用途には、極端なストレスを必要としない部品、試作品、および製品の作成が含まれます。

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ABS フィラメント

ABS は、3D プリントで使用されるアモルファス ポリマーです。 ABS の製造は、3 つの成分からのエマルジョン プロセスによって行われるか、それ自体からリサイクルされます。市場で流行しており、その用途は広いです。特に部品に特別な強度が必要な場合に、生産用キーボード、キーキャップ、およびその他の多くで使用されます。

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ペット

PETはポリエステルファミリーに属します。これは、2 つのモノマーを組み合わせた熱可塑性ポリマー樹脂であり、多くの衣類やボトルの製造に広く使用されています。

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PETG

これは、PET を強化した明白なアモルファス熱可塑性材料です。 PET の材料コンポーネントにグリコールを追加することで、PET をより堅牢にすることで PET を改善します。

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PTU

PTU は、セミフレキシブル パーツを製造するために 3D プリントで使用されるゴム状の材料です。その構造は、幅広い 3D プリントを使用するハード セグメントとソフト セグメントのチェーンで構成されています。

結論

FDM 印刷技術は、この記事で広く議論されています。これで、FDM 3D 印刷技術を最適化して、より良い結果や製品を得る方法がよくわかりました。

FDM 印刷は定着しており、十分に調査された記事によって知識が豊富になり、FDM 印刷全般を理解できるようになります。