Modelagem por Deposição Fundida (FDM) Impressão 3D: Visão Técnica Abrangente

A Modelagem por Deposição Fundida (FDM) é uma tecnologia de impressão 3D baseada em extrusão. Os materiais de construção usados no FDM são polímeros termoplásticos e vêm em forma de filamento. No FDM, uma peça é manufaturada depositando seletivamente material derretido camada por camada num caminho definido pelo modelo CAD. Devido à sua alta precisão, baixo custo e grande seleção de materiais, FDM é uma das tecnologias de impressão 3D mais amplamente usadas no mundo.

Como a Modelagem por Deposição Fundida (FDM) Funciona?

A tecnologia FDM usa o material de entrada de construção na forma de filamentos termoplásticos que é liquefeito e ressolidificado na forma desejada de acordo com o modelo CAD definido.

Uma impressora FDM consiste de dois carretéis: um para o material de construção e outro para o material de suporte respectivamente. O processo de impressão 3D por Modelagem por Deposição Fundida segue estes passos principais:

• Passo 1 – Após os dados CAD serem inseridos, o filamento de material de construção sólido já carregado é liquefeito com a ajuda de calor na cabeça liquefatora
• Passo 2 – Este plástico líquido fundido é alimentado sobre a plataforma de construção de espuma como uma camada através do bico de extrusão que se move em todas as direções como definido nos dados CAD. Este processo de adicionar camadas líquido/semi-sólidas uma acima da outra é repetido. Se o design consiste de balanços ou estruturas que podem potencialmente empenar ou dobrar, estruturas de suporte são usadas. O material de suporte pode ser o mesmo do material de construção ou qualquer outro material conforme escolha.

• Passo 3 – Caso estruturas de suporte tenham sido usadas, são removidas posteriormente uma vez que a construção está completa.

Materiais para Impressão 3D FDM

Entre os plásticos rígidos mais amplamente usados para modelagem por deposição fundida, a Xometry oferece: ABS, ABS ESD7, ABS M30, ASA, Nylon PA12, Nylon PA12 Carbon-Filled, Carbon Fiber Reinforced Polyamide 12, PC-ABS Policarbonato, PC-ISO Policarbonato, PC-like Heat Resist Translucent, PC-Policarbonato, PLA, PETG, PEEK, ULTEM 1010 e ULTEM 9085.

ASA, um termoplástico amorfo com resistência climática melhorada, é amplamente usado em prototipagem graças às suas excelentes propriedades mecânicas. Além disso, está disponível em grande variedade de cores.

Vantagens da Tecnologia FDM

Quando se trata do processo FDM, estes são os fatores mais importantes que o tornam uma das tecnologias de impressão 3D mais populares.

Custo-efetividade

FDM é conhecido como uma das opções mais baratas para impressão 3D. Quando o requisito é de uma unidade a um pequeno lote, FDM é a opção ideal comparado a suas contrapartes mais caras como SLA ou SLS. Além disso, o material de construção é mais barato e amplamente disponível, o que torna a prototipagem, reprototipagem e melhorias de design menos caras para imprimir que com outras tecnologias.

Custos de coloração e acabamento superficial também são reduzidos pois as peças saem coloridas com acabamento superficial decente diretamente da impressora sem a complicação de pós-processamento adicional.

Turnaround Rápido

O processo FDM é rápido em termos de velocidades de impressão, mais rápido que muitas outras tecnologias. Como os filamentos de construção são facilmente disponíveis, não há problema com tempo na impressão de grandes lotes também. A Xometry entrega peças impressas FDM em até 3 dias úteis.

Pode imprimir em cores completas

Mais de 40 cores estão disponíveis para impressoras FDM, e o número de opções de cores continua aumentando dia a dia. A cor da peça final é exatamente a cor do filamento usado. Se a cor desejada não for obtida, métodos de pós-processamento como tingimento ou pintura também estão disponíveis.

Menos desperdício de material

Como a impressora FDM imprime derretendo o filamento e solidificando-o, não há chance de desperdício envolvido como em MJF ou SLS onde o pó é usado e propenso a desperdício. Também há chance de eliminar estruturas de suporte quando o modelo é projetado cuidadosamente.

Ampla variedade de materiais

Mais de 10 variedades diferentes de filamentos plásticos estão disponíveis para FDM. De baixa resistência a alta resistência (PP, TPU, Nylon PA, ABS, PETG, PLA, PC em ordem crescente de resistência à tração), FDM tem uma lista extensiva de materiais com os quais pode imprimir. É discrição do fabricante o que usar dependendo da necessidade. Outra vantagem é a disponibilidade do material. Os materiais são muito frequentemente usados e portanto facilmente disponíveis no mercado por preço baixo.

Desvantagens do Processo FDM

Além das vantagens que oferece, existem também algumas desvantagens comuns que o FDM possui.

Efeito Degrau (Layer Stepping) Significativo

A qualidade superficial de peças impressas FDM não é lisa como peças de resina impressas em SLA ou Carbon DLS. Como FDM funciona depositando plástico fundido camada por camada, o efeito escada ou degrau de camada é muito evidente. A imagem mostra uma superfície áspera devido ao efeito escada. Além disso, o mecanismo de adesão de camada torna peças FDM anisotrópicas. Pós-processamento é necessário para tornar a superfície lisa e custa mais.

Perde Pequenos Detalhes

Devido à natureza do plástico derretido, FDM "suda" pequenas características e tem a menor precisão dimensional e resolução comparado a outras tecnologias de impressão 3D e portanto não é adequado para peças com detalhes intrincados. FDM é certamente uma boa opção para prototipagem onde pequenos detalhes não são importantes. Se detalhes e precisão dimensional são uma preocupação, é melhor evitar FDM.

Serviços de Impressão 3D FDM da Xometry

A Xometry Europe oferece serviços de modelagem por deposição fundida online, para projetos de impressão 3D sob demanda, tanto para protótipos quanto para grandes lotes. Com uma rede de mais de 2.000 parceiros em toda a Europa, a Xometry é capaz de entregar peças de impressão 3D FDM em até 3 dias. Faça upload de seus arquivos CAD no Xometry Instant Quoting Engine para obter uma cotação instantânea com várias opções de manufatura disponíveis para impressão 3D FDM.