FDM היא הטכנולוגיה המוכרת ביותר בהדפסת תלת מימד, אבל ברמה התעשייתית היא משהו אחר לגמרי מהמדפסות השולחניות. חוט תרמופלסטי מחומם ומונח שכבה אחר שכבה בתא סגור ומבוקר טמפרטורה – וזה מה שמאפשר להדפיס בחומרים הנדסיים אמיתיים ולקבל חלק יציב מימדית.
היתרון הגדול של FDM הוא שילוב של חומרים מוסמכים וגודל. אין טכנולוגיה אחרת שמאפשרת להדפיס חלק במידות של כמעט מטר בחומר עם תעודות לתעופה.
זמן קריאה: 6 דקות
עיקרי הדברים
- ULTEM 9085 ו-ULTEM 1010 – חומרים מוסמכים לתעופה, עמידות טמפרטורה ויחס חוזק-משקל גבוה
- נפח עד 914 × 610 × 914 מ"מ ב-Fortus 900 – הגדול ביותר בקטגוריה
- חמש מערכות Stratasys – Fortus 900, F3300, F770, Fortus 450 ו-F370-CR
- חומרים מעכבי בעירה – PA6 66-GF30-FR ו-ULTEM
- חלקים גדולים בחתיכה אחת במקום פיצול והדבקה
איך FDM עובדת
ראש הדפסה מחומם מושך חוט תרמופלסטי מגליל, ממיס אותו ומניח אותו בנתיב מדויק על משטח ההדפסה. השכבה מתקררת ומתמצקת, המשטח יורד, והראש מניח את השכבה הבאה מעליה. במקביל ראש שני מניח חומר תמיכה מתחת לגיאומטריות תלויות – חומר שנמס במים או מתקלף בסוף התהליך.
כל זה קורה בתוך תא סגור ומחומם. זה ההבדל המרכזי בין מדפסת תעשייתית לשולחנית: טמפרטורה אחידה מונעת התכווצות ועיוות, ומאפשרת להדפיס חומרים כמו ULTEM שדורשים טמפרטורות גבוהות.
מה שחשוב לדעת בתכנון
חלק FDM חזק יותר לאורך השכבות מאשר בין השכבות. לכן כיוון ההדפסה משנה את החוזק, ובחלקים שנושאים עומס אנחנו מתייעצים על הכיוון לפני שמדפיסים. בטכנולוגיות אבקה כמו MJF ו-SLS הבעיה הזו כמעט לא קיימת.
המערכות שאנחנו מפעילים
| מערכת | נפח הדפסה | למה משתמשים בה |
|---|---|---|
| Fortus 900 | 914 × 610 × 914 מ"מ | חלקים גדולים מאוד ו-ULTEM לתעופה |
| F3300 | 600 × 600 × 800 מ"מ | דור חדש של FDM – חלקים גדולים בקצב ייצור גבוה |
| F770 | 1000 × 610 × 610 מ"מ | חלקים ארוכים במיוחד ב-ASA ו-ABS |
| Fortus 450 | 406 × 355 × 406 מ"מ | מגוון החומרים הרחב ביותר, כולל ULTEM ו-Nylon CF |
| F370-CR | 355 × 355 × 254 מ"מ | חומרים מחוזקים בסיבי פחמן, תפעול פשוט |
פירוט לכל מערכת: Fortus 900 · F770 · Fortus 450 · F370-CR.
חומרי גלם ל-FDM
| חומר | אופי | שימוש אופייני |
|---|---|---|
| ULTEM 9085 | עמידות טמפרטורה גבוהה, מעכב בעירה, יחס חוזק-משקל | פנים מטוס, מערכות ביטחוניות, חלקי קצה תובעניים |
| ULTEM 1010 | העמיד ביותר בטמפרטורה, אושר למגע עם מזון | כלי עזר לתהליכי חום, אוטוקלב |
| PC / PC-ISO | פוליקרבונט – קשיח ועמיד למכה | מארזים, כלי עזר, יישומים רפואיים (PC-ISO) |
| ABS-M30 / M30i | ABS הנדסי, גרסה ביו-תואמת | אבות טיפוס פונקציונליים ומוצרי קצה |
| ASA | עמידות UV ומזג אוויר | חלקים לשימוש חיצוני |
| Nylon 12CF | ניילון מחוזק סיבי פחמן | קשיחות גבוהה במשקל נמוך – מתקני ייצור |
| ABS-ESD7 | מוליך סטטי | אלקטרוניקה ורכיבים רגישים לפריקה |
| PA6 66-GF30-FR | מחוזק זכוכית ומעכב בעירה | יישומים שדורשים תקן אש |
ראו גם בחירת חומר גלם.
מתי FDM היא הבחירה הנכונה
- נדרש ULTEM או חומר מוסמך לתעופה – אין לזה תחליף בטכנולוגיות אחרות שלנו
- חלק גדול מאוד – עד כמעט מטר בממד אחד
- עמידות בטמפרטורה גבוהה או בכימיקלים
- מתקני ייצור וכלי עזר – ראו מתקני ייצור מודפסים
- יחידות בודדות – אין צורך למלא תא הדפסה כדי שיהיה משתלם
ומתי עדיף משהו אחר
- סדרה של עשרות ומעלה – MJF תהיה זולה יותר לחלק גיאומטריה מורכבת עם חללים פנימיים – טכנולוגיות אבקה לא דורשות תמיכות פני שטח חלקים או שקיפות – PolyJet או SLA חלק מתכת – הדפסת מתכת או CNC
שאלות נפוצות
מה זה ULTEM ולמה הוא כל כך מבוקש?
ULTEM הוא שם מסחרי לפוליאתרימיד (PEI) – תרמופלסט הנדסי בעל עמידות טמפרטורה גבוהה, חוזק מכני טוב ותכונות מעכבות בעירה. ULTEM 9085 מגיע עם תיעוד שמאפשר שימוש בחלקי פנים של כלי טיס, ולכן הוא נפוץ בתעופה ובמערכות ביטחוניות. אנחנו מדפיסים בו ב-Fortus 900 וב-Fortus 450.
עד כמה חלק FDM חזק?
זה תלוי בחומר ובכיוון ההדפסה. חלקי ULTEM ו-Nylon CF הם חלקי קצה לכל דבר. חשוב לדעת שהחוזק בין השכבות נמוך מהחוזק לאורכן, ולכן בחלקים שנושאים עומס אנחנו קובעים את כיוון ההדפסה לפי כיוון הכוחות – זה חלק מהליווי ההנדסי ולא משהו שמשאירים למקרה.
מה הגודל המקסימלי שאפשר להדפיס?
ב-Fortus 900 עד 914 × 610 × 914 מ"מ, וב-F770 עד מטר בממד אחד. לחלקים גדולים עוד יותר ראו הדפסה בפורמט גדול, שם יש גם פתרון בטכנולוגיה אחרת.
האם צריך להסיר תמיכות ידנית?
ברוב החומרים חומר התמיכה נמס באמבט מים ייעודי, כך שגם גיאומטריות פנימיות מתנקות בלי לפגוע בחלק. בחלק מהחומרים התמיכה מתקלפת ידנית. בכל מקרה זה חלק מהתהליך אצלנו ולא משהו שמגיע אליכם.
כמה זמן לוקח?
חלק בינוני בדרך כלל תוך מספר שעות עד יממה, וחלק גדול מאוד עשוי לקחת כמה ימי הדפסה. אם יש דחיפות ראו הדפסה דחופה.
צריכים חלק גדול, או חומר מוסמך לתעופה?
שלחו STEP או STL ונחזור עם המלצה על טכנולוגיה, חומר וכיוון הדפסה – כולל אם התשובה היא שטכנולוגיה אחרת מתאימה יותר.
אודות הכותב
Indus3D היא בית ייצור תוספתי בישראל, ספק מאושר של משרד הביטחון ובעלת תקן ISO 9001. אנחנו מפעילים חמש מערכות FDM תעשייתיות של Stratasys, כולל הדפסה ב-ULTEM, לצד טכנולוגיות אבקה ושרף תחת קורת גג אחת.