Beim Fused Deposition Modeling (FDM) handelt es sich um eine additive Fertigungstechnologie, welche bereits seit bald 3 Jahrzehnten für den 3D Druck von Bauteilen aus Kunststoff eingesetzt wird. Erst in letzten Jahren hat sich FDM jedoch als geeignete Technologie auch für den 3D Druck von Metallteilen etabliert.
Dabei erweist sich FDM-Metalldruck als eine kostengünstige Alternative zu anderen, für den Metalldruck geeigneten additiven Fertigungstechnologien, wie etwa Selective Laser Melting (SLM) oder Electron Beam Melting (EBM).
3D Druck aus Metallpulver-Polymer-Gemisch
Beim FDM-Metalldruck kommen Filamente zum Einsatz, welche in der Regel aus einer Mischung aus Metallpulver und einem thermoplastischen Polymer bestehen. Diese Filamente werden, wie generell im FDM-Druck der Fall, in einem 3D-Drucker durch dessen Extrusionskopf geführt. Besagter Extrusionskopf erhitzt das Filament auf die erforderliche Temperatur und extrudiert dieses in Schichten auf die Bauplatte, um so das gewünschte Teil gemäß der in den CAD-Dateien festgelegten Struktur zu erstellen.
Geringe Kosten trotz hoher Genauigkeit
Gegenüber anderen additiven Fertigungstechnologien bietet der FDM-Metalldruck viele Vorzüge. Zu den wichtigsten Vorteilen dieser Technologie zählen zweifellos die geringeren, hiermit verbundenen Kosten, da das FDM-Verfahren weitaus weniger teure Ausrüstung erfordert als andere Technologien.
Die hohe Genauigkeit und Präzision, welche die durch den Einsatz von Extrusionsköpfen mit kleineren Düsen erreicht wird, kann als ein weiterer Vorteil genannt werden, zumal dadurch sehr feine Details und auch komplexe Geometrien erzielt werden können.
Zugleich bietet der FDM-Metalldruck auch eine schnelle und effiziente Möglichkeit, um Prototypen und Kleinserienteile zu fertigen.
Schrumpfen und Skalieren
Bei der Konstruktion eines Bauteils für den FDM-Metalldruck gilt es jedoch ein paar Kleinigkeiten zu beachten.
Dies gilt insbesondere für den Schrumpfungsprozess. So kann die Schrumpfung des entstehenden Bauteils in einem FDM-Metalldruck-Vorgang tatsächlich sehr präzise vorhergesagt werden. Konkret beträgt die Genauigkeit nach der ersten Iteration bereits 0,4 Millimeter. Im Anschluss an das darauffolgende Rescaling sind Toleranzen von 0,2 bis 0,25 Millimetern als realistisch einzustufen.
Konstruktion stets in Originalgröße
Generell ist im FDM-Metalldruck zu beachten, dass die Konstruktion des Bauteils stets in Originalgröße erfolgt. Daraus folgt, dass die 3D Druckdatei exakt dem fertigen Bauteil entsprechen muss. Die Druckersoftware beim Printpartner, so auch bei der 3D Activation AG, sorgt daher dafür, dass die Skalierungsparameter bei der Verarbeitung entsprechend berechnet werden.
