Stampa 3D FDM (Modellazione a Deposizione Fusa): panoramica della tecnologia

Questo articolo riassume tutto ciò che è necessario sapere sulla modellazione a deposizione fusa: come funziona, quali materiali sono compatibili, nonché vantaggi e limiti dell’FDM come tecnologia di stampa 3D.

La modellazione a deposizione fusa (FDM) è una tecnologia di stampa 3D basata sull’estrusione. I materiali di stampa utilizzati in FDM sono polimeri termoplastici e si presentano sotto forma di filamenti. Nell’FDM, una parte viene prodotta depositando selettivamente materiale fuso strato su strato in un percorso definito da un modello CAD. Grazie alla sua elevata precisione, al basso costo e all’ampia scelta di materiali, l’FDM è una delle tecnologie di stampa 3D più utilizzate in tutto il mondo.

Come funziona la modellazione a deposizione fusa (FDM)?

La tecnologia FDM utilizza il materiale di partenza sotto forma di filamenti termoplastici che viene fuso e risolidificato nella forma desiderata in base a un modello CAD definito.

Una stampante FDM è costituita da due bobine: una per il materiale di stampa e l’altra per il materiale di supporto. Il processo di stampa 3D per modellazione a deposizione fusa segue questi passaggi principali:

FDM icon animation
  • Passaggio 1 – Dopo l’immissione dei dati CAD, il filamento del materiale di stampa solido già caricato viene sciolto con l’aiuto del calore nel terminale estrusore.
  • Passaggio 2 – Questa plastica liquida fusa viene depositata sul letto di stampa come uno strato attraverso l’ugello di estrusione che si muove in tutte le direzioni come definito dal modello CAD. Questo processo di aggiunta di strati liquidi/semisolidi uno sopra l’altro viene ripetuto. Se il progetto è costituito da sporgenze o strutture che potrebbero potenzialmente deformarsi o piegarsi, vengono impiegati elementi di supporto. Il materiale di supporto può essere lo stesso di quello di stampa o qualsiasi altro materiale a scelta.
  • Passaggio 3 – Nel caso in cui siano state utilizzate strutture di supporto, queste vengono successivamente rimosse a stampa completata.

Materiali per la stampa 3D FDM

Tra le plastiche rigide utilizzate per la modellazione della deposizione fusa, Xometry offre: ABS, ABS ESD7, ABS M30, ASA, Nylon PA12, Nylon PA12 caricato al carbonio, Poliammide 12 rinforzata con fibra di carbonio, PC-ABS policarbonato, PC-ISO policarbonato, PC resistente al calore traslucido, policarbonato, PLA, PETG, PEEK, ULTEM 1010 e ULTEM 9085.

L’ASA, un termoplastico amorfo con migliorata resistenza agli agenti atmosferici, è ampiamente utilizzato nella prototipazione grazie alle sue eccellenti proprietà meccaniche. Inoltre, è disponibile in un’ampia varietà di colori.

FDM PETG Come da stampa

FDM ASA Black Come da stampa

FDM PLA Come da stampa

Vantaggi della tecnologia FDM

Quando si opta per il processo FDM, questi sono i fattori più importanti che lo rendono una delle tecnologie di stampa 3D più popolari.

Efficienza sui costi

L’FDM è nota come una delle opzioni più economiche per la stampa 3D. Quando il fabbisogno varia da un’unità a un piccolo lotto, l’FDM è l’opzione ideale rispetto alle sue controparti più costose come l’SLA o l’SLS. Inoltre, il materiale di stampa è più economico e ampiamente disponibile, il che rende la prototipazione, la ri-prototipazione e i miglioramenti del design meno costosi da stampare rispetto ad altre tecnologie.

Anche i costi di colorazione e finitura superficiale sono ridotti poiché le stampe escono colorate con una finitura superficiale accettabile direttamente dalla stampante senza il problema di ulteriori post-elaborazioni.

Tempi rapidi

Il processo FDM è veloce in termini di stampa, più rapido di molte altre tecnologie. Poiché i filamenti di costruzione sono facilmente disponibili, non ci sono problemi di tempo nemmeno nella stampa di grandi lotti. Xometry consegna parti stampate in FDM in soli 3 giorni lavorativi.

Può produrre stampe completamente colorate

Sono disponibili più di 40 tonalità per le stampanti FDM e il numero di opzioni di colore continua ad aumentare di giorno in giorno. Il colore della parte finale è esattamente il colore del filamento utilizzato. Se non si ottiene il colore desiderato, sono disponibili anche metodi di post-elaborazione come la tintura o la verniciatura.

Minor spreco di materiale

Siccome la stampante FDM stampa fondendo il filamento e solidificandolo, non vi è alcuna possibilità di spreco come per il processo MJF o SLS in cui viene utilizzata la polvere e soggetta a scarti. C’è anche la possibilità di eliminare le strutture di supporto quando il modello viene disegnato con attenzione.

Ampia varietà di materiali

Sono disponibili oltre 10 diverse varietà di filamenti di plastica per FDM. Dai materiali a bassa resistenza a quelli ad alta resistenza (PP, TPU, Nylon PA, ABS, PETG, PLA, PC in ordine crescente di resistenza alla trazione), l’FDM ha un ampio elenco di materiali stampabili. È discrezione del produttore che cosa usare a seconda delle necessità. Un altro vantaggio è la disponibilità del materiale. I materiali sono molto usati e quindi facilmente reperibili sul mercato a basso costo.

Svantaggi del processo FDM

Oltre ai vantaggi che offre, l’FDM possiede anche alcuni svantaggi comuni.

Passaggio tra layer significativo

La qualità della superficie delle parti stampate in FDM non è liscia come le parti stampate in resina SLA o Carbon DLS. Siccome l’FDM funziona depositando la plastica fusa strato su strato, l’effetto a scaletta o i passaggi tra layer sono molto evidenti. L’immagine mostra una superficie ruvida dovuta a questo effetto. Inoltre, il meccanismo di adesione dello strato rende le parti FDM non isotrope. Al fine di rendere la superficie liscia la post-elaborazione è necessaria e costa di più.

FDM PLA Closeup

Sbavature sui piccoli dettagli

A causa della natura della plastica fusa, l’FDM sbava piccole lavorazioni e ha la precisione e la risoluzione dimensionale più bassa rispetto ad altre tecnologie di stampa 3D, pertanto non è adatta per parti con dettagli complessi. L’FDM è sicuramente una buona opzione per la prototipazione in cui i piccoli dettagli non sono importanti. Se i dettagli e l’accuratezza dimensionale sono importanti, è meglio evitare l’FDM.

Servizi di stampa 3D FDM di Xometry

Xometry Europa offre servizi online$ di Modellazione a Deposizione Fusa, per progetti di stampa 3D su richiesta, sia per prototipi che per grandi lotti. Con una rete di oltre 2.000 partner in tutta Europa, Xometry è in grado di fornire parti di stampa 3D FDM in un massimo di 3 giorni. Caricate i vostri file CAD sul Motore di Quotazione Istantanea per ricevere un preventivo istantaneo con varie opzioni di produzione disponibili per la stampa 3D FDM.

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