روش fdm، یک نام تجاری ثبت شده و محفوظ توسط شرکت Stratasys در ایالت متحده آمریکا است که به فرآیندی اشاره دارد که بر اساس رسوب دادن لایه های مذاب، عملیات ساخت انجام می شود.
در پرینتر fdm یک اتاقک گرن تعبیه شده است که درون آن یک نازل اکستروژن و یک پلات فرم ساخه قطعه وجود دارد.
در این پرینتر، ابزاری به عنوان لیزر وجود ندارد و ماده از نازل اکستروژن خارج شده و روی پلات فرم دستگاه می نشیند.
با حرکت دادن نازل در مختصه X-Y، شکل کانتور قطاع مورد نظر ایجاد خواهد شد. نازل یک ابزار ترسیم است.
مواد سازنده ای که در پرینترهای FDM به کار گرفته می شوند، فیلامنت های پیش ساخته ای هستند که به صورت کویل پیچیده شده اند و در کارتریج دستگاه نگهداری می شوند.
این فیلامنت ها به صورت پیوسته به هد اسکتروژن پرینتر FDM تغذیه می شوند.
لازم به ذکر است که کارتریج دستگاه FDM مجهز به حس گرهایی است که با سیستم مدیریت مواد ارتباط دارد.
پس از کشیده شدن فیلامنت به درون نازل، در محل نازل، به کمک یک سیستم الکتریکی، حرارت به اندازه ای تولید می شود که فیلامنت ها به حالت خمیری تغییر حالت دهند.
با این کار، فیلامنت ها حالت چسبندگی پیدا می کنند و همچنین به آسانی از نازل دستگاه، اسکترود خواهند شد.
قطر نازل، که قطر رشته اکسترود شده را تعیین می کند، تقریبا با ضخامت قطاع ساخته شده (ضخامت لایه) یکسان است.
قطر رشته های اکسترود شده معمولا بین 0.1 mm تا 0.25 mm است.
پس از ساخت قطاع مورد نظر، پلات فرم پرینتر fdm در راستای عمودی (محور Z) به اندازه ی ضخامت یک لایه جا به جا می شود و فرآیند جهت ساخت لایه بعد آماده می شود.
فیلامنت های ترموپلاست چسبناک، پس از نشستن روی لایه زیرین، با انتقال حرارت به آنها و محیط مجاور، منجمد خواهند شد.
فرآیند ساخت با روش fdm بسته به نوع قطعه مورد نظر، نیاز به اجزای نگهدارنده و تکیه گاه دارد.
این اجزای نگهدارنده، گاهی توسط نازل دومی که به صورت هم زمان با نازل اصلی در حال فعالیت است، ساخته می شود.
فرآیند ساخت هم زمان دو ماده توسط روش حاضر، اساسا نمایانگر قابلیت این روش در چاپ قطعات متشکل از چند جنس است.
انتظار است که با پیشرفت در ساخت و بهبود فناوری پرینترهای fdm، تولید محصولاتی که همزمان متشکل از چندین جنس هستند، صورت پذیرد ( اگر تمایل دارید تا بیشتر بدانید پرینتر سه بعدی چیست اینجا کلیک کنید ).
گستره وسیعی از مواد پلاستیکی وجود دارند که می توانند در روش fdm به کار گرفته شوند، این مواد مهندسی می توانند شامل ABS، PC-ABS و گریدهای خاصی که مصارف پزشکی دارند، شوند.
برخی از پرینترهای FDM نیز وجود دارند که تنها با شمار محدودی از این مواد می توانند، عملیات ساخت قطعه را انجام دهند.
دستگاه های Fortus 400 و Fortus 900 از ماشین های fdm هستند که با ماده ترموپلاست دما بالا، مانند پلی فنیل سولفون کار می کنند. این ماشین ها جز نخستین ماشین هایی بودند که به بازار راه پیدا کردند.
قطعه ای که با استفاده از پرینتر fdm ساخته می شود، دارای خواص مشابهی با قطعه ای است که به روش تزریق پلاستیک تولید می گردد.
قطعات حاصل از ساخت افزودنی، تا حدودی دارای یک رفتار ناهمسانگردی هستند که می توان با کنترل و تنظیم پارامترهای ساخت، این مورد را تقلیل داد.
دستگاه fdm، عموما در کاربردهایی که هدف، تولید مدل های مفهومی یا پروتوتایپ های کاربردی است، استفاده می شود. از این روش، گاهی در تولید قطعات نهایی نیز استفاده می شود.
الگوی سطوحی که به روش fdm ساخته می شوند، در تصویر زیر نمایش داده شده است. این الگو، معمولا در تمامی قطعاتی که به این روش تولید می شوند، مشاهده می شود.
بر اساس ضخامت لایه و جهت ساخت، رزولوشن و دقت این الگوها متفاوت است.
لذا، علاوه بر ضخامت لایه، جهت گیری و موقعیت قطعه، که خود وابسته به هندسه قطعه استريال تاثیر زیادی را بر ظاهر قطعه می گذارد.
عملیات پس پردازش که بر روی قطعه انجام می شود، شامل حذف نگه دارنده حین ساخت است که این کار می تواند به صورت دستی انجام شود و یا در صورت نیاز از برخی از ابزارهای شسشتوی خاص استفاده شود.
پس از عملیات تمیزکاری، نوبت به پرداخت نهایی قطعه می رسد که نیازمند زمان و مهارت کافی است.
اگر اپراتور ارائه دهنده خدمات پرینت سه بعدی به اندازه کافی خبره باشد، سطح نهایی قطعه، با کیفیت و عالی به دست خواهد آمد.
