Когда использовать устаревшую добавку вместо новой технологии

Моделирование плавленым напылением (FDM), иногда называемое изготовлением плавленых нитей (FFF), представляет собой производственный процесс, который существует с момента появления аддитивной технологии. С. Скотт Крамп разработал и коммерциализировал этот процесс в конце 1980-х и начале 90-х годов после того, как он основал Stratasys, и с тех пор процесс FDM стал синонимом того, что многие люди думают о 3D-печати сегодня.

3D-принтеры FDM работают путем выдавливания термопластичных нитей через нагретое сопло и нанесения слоев расплавленного пластика на рабочую платформу. Когда слои остынут, деталь будет готова.

Производство с использованием технологии FDM часто бывает проще и понятнее, чем использование более новых аддитивных технологий, таких как Carbon Digital Light Synthesis (DLS), стереолитография (SLA) или HP MultiJet Fusion (MJF), потому что оно включает только нагрев и пластик — без ванн, смол или требуется ультрафиолетовое освещение.

Передовые технологии аддитивного производства, такие как DLS и MJF, интересны и обещают новые возможности, но это не обязательно означает, что они лучше всего подходят для каждого проекта. Часто команды разработчиков, привлеченные новизной и волнением новой технологии 3D-печати, упускают из виду преимущества устаревших технологий аддитивного производства, таких как FDM. Однако во многих случаях FDM дает наилучшие результаты.

Зачем выбирать устаревшую добавку, а не новую технологию 3D-печати?

Инженерам следует рассмотреть возможность использования устаревших добавок вместо новой технологии 3D-печати, поскольку эти методы выдержали десятилетия боевых испытаний. Поскольку FDM широко используется в течение десятилетий, он имеет более надежную базу знаний, чем новые технологии. Поскольку они знакомы с процессом FDM и знают о его ограничениях, инженеры и команды разработчиков могут уверенно строить и опробовать инновационные проекты.

Что касается вариантов материалов, традиционная добавка превосходит различные технологии 3D-печати. FDM совместим с широким спектром термопластов — от АБС до нейлона и ТПУ — которые были протестированы, регламентированы и хорошо приняты в течение многих лет. На самом деле, инженеры, привыкшие к другим процессам производства пластмасс, таким как литье под давлением, могут легко использовать машину FDM для создания детали из того же материала, который они обычно используют.

Для сравнения, более молодые материалы для технологии 3D-печати все еще проходят оценку, и через пять или шесть лет группы разработчиков могут обнаружить, что материал, который они использовали для своего последнего производственного цикла, был не лучшим выбором для обеспечения долгосрочной работы. Инженеры могут полностью устранить эту потенциальную проблему, используя традиционную добавку.

Более того, FDM — единственная аддитивная технология, совместимая с ULTEM® (PEI), единственным высокоэффективным термопластом, одобренным для использования в аэрокосмической промышленности. Используя устаревшие добавки, инженеры могут реализовывать более сложные инновационные варианты использования в строго регулируемых отраслях.

Другим фактором, обещающим более широкую конструкторскую и инженерную гибкость в процессе FDM, является физический размер машин FDM и их рабочих мест. Машины FDM, как правило, больше, чем новые технологии 3D-печати, что позволяет создавать более крупные детали. Все машины MJF, SLA и DLS предлагают меньшие рабочие пространства, что ограничивает размер изготавливаемых деталей.

Наконец, FDM, как правило, более надежна, чем новая технология 3D-печати, когда речь идет о быстром 3D-прототипировании. Этот процесс быстрый, надежный, эффективный и идеально подходит для создания нескольких прототипов без увеличения затрат.

Выбор между технологиями аддитивного производства

Несмотря на эти ключевые преимущества, традиционные добавки имеют свои недостатки. Например, FDM обычно не рекомендуется для потребительских товаров или приложений, для которых требуется чистая поверхность, поскольку экструзия нити часто оставляет после себя заметные различия текстуры на детали. Также может быть сложно создавать крошечные элементы или решетки с использованием FDM. В подобных ситуациях имеет смысл использовать более новую технологию 3D-печати.

При выборе между технологиями аддитивного производства лучше всего в первую очередь учитывать размер и геометрию. Эти факторы значительно сузят круг предполагаемых процессов. Если инженер хочет напечатать большую пластиковую деталь, он может быть уверен, что FDM, вероятно, является одним из лучших вариантов для производства.

Если инженер хочет напечатать деталь более скромного размера, он может рассмотреть более широкий спектр процессов, помня при этом, что Carbon DLS рекомендуется только для деталей размером меньше ладони. Если инженер хочет напечатать ориентированный на потребителя продукт со сложными деталями или в высоком разрешении, ему лучше сузить свою оценку до DLS, SLS или MJF.

После того, как размер и форма были приняты во внимание, инженеры и команды разработчиков могут получить более детальную информацию и начать думать о материалах, стоимости, скорости и объеме производства и многом другом.

Создавайте лучшие детали с советами и рекомендациями экспертов

Когда дело доходит до технологий аддитивного производства, новее не всегда лучше. FDM был разработан более тридцати лет назад, но до сих пор входит в число лучших технологий аддитивного производства для быстрого прототипирования и изготовления крупных деталей.

Кроме того, он превосходит различные технологии 3D-печати, когда речь идет о доступных материалах. Тем не менее, есть случаи, когда новая технология 3D-печати предлагает то, чего не могут предложить традиционные добавки. Команды по разработке продуктов должны проявить должную осмотрительность, чтобы убедиться, что они выбирают наиболее подходящую аддитивную технологию для своего проекта.

Наша команда в Fast Radius имеет большой опыт работы с FDM и более новыми аддитивными технологиями. Мы можем помочь вам выбрать правильный процесс для вашего проекта и предоставить поддержку проектирования для производства (DFM) для всех технологий, которые мы предлагаем. Ознакомьтесь с некоторыми работами по разработке и проектированию продуктов для аддитивного производства, которые мы выполнили для таких клиентов, как Satair, Colgate-Palmolive и Steelcase. Мы поможем вывести ваш проект на новый уровень. Свяжитесь с нами сегодня, чтобы начать работу.

Чтобы узнать больше об аддитивных технологиях, ознакомьтесь с соответствующими статьями в учебном центре Fast Radius.

Готовы создавать детали с помощью Fast Radius?

Начать цитату