Mit FDM drucken: 

Fused Deposition Modeling

Mit FDM zu drucken gehört heute zu den wichtigsten und am weitesten verbreiteten Drucktechnologien der additiven Fertigung. Hinter dem Verfahren steht das Prinzip des Fused Deposition Modeling (FDM), bei dem ein erhitzter Druckkopf schichtweise geschmolzene Thermoplaste auf eine beheizte Bauplattform aufträgt. Durch diesen Aufbau lassen sich sowohl funktionale Prototypen als auch stabile und langlebige Endbauteile fertigen.

Von schnellen Konzeptmodellen über montagefertige Bauteile bis hin zu Kleinserien und kundenspezifischen Sonderteilen: Bei 3D Profi Druck erfahren Sie alles Wichtige über das Druckverfahren. Wenn Sie bereits ein Projekt im Kopf haben, setzen wir Ihre Ideen mit unserem professionellen FDM-Druckservice um.

Was ist der FDM-Druckservice?

Ein professioneller FDM-Druckservice umfasst alle Schritte vom 3D-Modell bis zum fertigen Bauteil. Das Verfahren basiert auf dem Fused Deposition Modeling, bei dem das Filament im Druckkopf aufgeschmolzen und präzise Schicht für Schicht auf das beheizte Druckbett aufgetragen wird. Diese Vorgehensweise ermöglicht die Herstellung detailreicher und stabiler Bauteile.

Besonderheiten des 3D-Drucks mit FDM-Verfahren:

• Schichtweiser Aufbau: hohe mechanische Belastbarkeit dank fester Verschmelzung der Schichten
• Vielseitigkeit: geeignet für einfache Modelle ebenso wie für komplexe technische Bauteile
• Breites Materialspektrum: von Standardkunststoffen bis zu Hochleistungsthermoplasten

Während SLA-Materialien höchste Detailgenauigkeit ermöglichen, erlauben SLS-Materialen robuste und komplexe Bauteile. Im Gegensatz dazu nutzt FDM feste Filamente, was den Prozess besonders sauber und einfach macht.

Funktionsweise des Fused Deposition Modeling

Der 3D-Druck mit FDM beginnt mit einem digitalen 3D-Modell, das in einer speziellen Software in horizontale Schichten zerlegt wird. Die gewählte Schichthöhe beeinflusst die Oberfläche, Detailgenauigkeit und Produktionszeit. Dünnere Schichten erzeugen feinere Oberflächen, benötigen aber mehr Zeit. Während das SLS-Druckverfahren durch hohe mechanische Belastbarkeit und Materialvielfalt überzeugt und das SLA-Druckverfahren besonders bei feinen Details punktet, bietet die FDM-Drucktechnologie eine anwenderfreundliche, kosteneffiziente und breit etablierte Lösung für viele Anwendungen.

Vorteile und Grenzen des 3D-Drucks mit FDM

Das FDM-Druckverfahren bietet Ihnen folgende Vorteile:

• Kosteneffizient & Vielseitigkeit: ideal für schnelle, funktionale Prototypen und robuste Bauteile
• Breite Materialauswahl: PLA, ABS, PETG, Nylon oder PC für unterschiedliche technische Anforderungen
• Flexible Einsatzbereiche: Einzelstücke, Kleinserien, Ersatzteile und präzise Prototypen.
• Gute mechanische Eigenschaften: hohe Stabilität, Chemikalien- und Temperaturbeständigkeit je nach Material
• Großer Bauraum möglich: auch für größere Komponenten geeignet

Beachten Sie jedoch auch die folgenden Grenzen des Druckverfahrens:

• sichtbare Schichtlinien, abhängig von der Schichthöhe
• geringere Detailauflösung im Vergleich zu SLA
• Materialanisotropie durch schichtweisen Aufbau
• zusätzliche Stützstrukturen bei komplexen Geometrien notwendig

Materialauswahl beim Fused Deposition Modeling

Die Auswahl des passenden Druckmaterials ist entscheidend für Funktion, Stabilität und Oberflächenqualität. Beim FDM-Drucken können verschiedenste Thermoplaste eingesetzt werden. Die Wahl des passenden FDM-Materials hängt von Ihrer gewünschten Nutzung ab.

• PLA: leicht zu drucken, sauber in der Oberfläche; ideal für Prototypen und Anschauungsmodelle
• ABS: robust, temperaturbeständig und schlagfest; gut geeignet für technische Anwendungen und lässt sich chemisch mit Aceton glätten
• PETG: stabil, langlebig und witterungsbeständig; vielseitiger Allrounder für funktionale Bauteile.
• Nylon: sehr zäh und abriebfest, perfekt für belastbare Komponenten und bewegliche Teile
• PC (Polycarbonat): extrem fest und hitzebeständig; geeignet für anspruchsvolle technische Bauteile faserverstärkte Filamente (z. B. Carbon- oder Glasfaser): hervorragende Steifigkeit und Festigkeit für hochbelastbare Konstruktionen

Ungeeignete Materialien für das FDM-Druckverfahren sind:

• sehr flexible Filamente: Bei hohen Druckgeschwindigkeiten schwer kontrollierbar und anfällig für Verstopfungen.
• stark hygroskopische Kunststoffe: Nehmen schnell Feuchtigkeit auf und führen zu Blasenbildung, schlechter Layerhaftung und insgesamt unzureichender Druckqualität.

Materialkombination beim FDM-Drucken

Beim FDM-Drucken wird traditionell ein einzelnes Filament in den Druckkopf eingespeist, das schichtweise auf das Druckbett aufgetragen wird. Mit Dual-Extrusion können jedoch zwei Filamente gleichzeitig verarbeitet werden. Dies eröffnet viele neue Möglichkeiten, die über einfache einfarbige Drucke hinausgehen.

1. Bauteilmaterial in Kombination mit wasserlöslichen Stützstrukturen

Durch die Kombination eines Hauptmaterials wie PLA, ABS oder PETG mit einem wasserlöslichen Stützmaterial wie PVA oder BVOH können selbst komplexe Überhänge, Kanäle und Hohlräume sauber gedruckt werden.
Vorteil: Die Stützen lösen sich im Wasserbad rückstandslos auf. Das Bauteil bleibt unbeschädigt und erhält eine deutlich bessere Oberflächenqualität.

2. Farb- und Materialkombinationen

Dual-Extrusion ermöglicht mehrfarbige Drucke sowie die Kombination unterschiedlicher Materialeigenschaften, etwa starre und flexible Filamente innerhalb eines Bauteils.
Vorteil: Funktionsteile können gezielt verstärkt werden, flexible Bereiche integriert werden oder farbliche Akzente gesetzt werden – technisch und optisch vielseitig einsetzbar.

Nachbearbeitung und Oberflächenqualität beim 3D-Druck mit FDM

Die charakteristische Schichtstruktur beim FDM-Drucken kann die Optik und Haptik von Bauteilen beeinflussen. Um glatte Oberflächen und ein professionelles Finish zu erzielen, stehen mehrere Nachbearbeitungsmethoden zur Verfügung:

Anwendungsbereiche des 3D-Drucks mit FDM-Verfahren

In der Automobilindustrie kommt das FDM-Drucken häufig für Prototypen, Funktionsbauteile oder schwer erhältliche Ersatzteile, wie zum Beispiel für Oldtimer, zum Einsatz. Aber auch im Bereich des 3D-Drucks für die Architektur lassen sich präzise Modelle, Fassadenstudien und komplexe Strukturen effizient drucken.

Weitere typische Einsatzgebiete für Drucker mit FDM-Technologie sind:

• Prototypenentwicklung
• Funktionsteile und technische Komponenten
• Kleinserienfertigung
• Ersatzteile und Reparaturkomponenten
• Produktionshilfsmittel & Vorrichtungen
• Architekturmodelle
• Bildungs- und Forschungsprojekte

FDM für den 3D-Druck: Service von 3D Profi Druck

Mit unserem FDM-Druckservice fertigen wir robuste, maßhaltige Bauteile – von frühen Prototypen über technische Komponenten bis hin zu kompletten Kleinserien. Das Verfahren ermöglicht eine wirtschaftliche Produktion ohne Werkzeugkosten, kurze Durchlaufzeiten und eine große Auswahl technischer Kunststoffe. Wir unterstützen Sie von der Datenaufbereitung bis zur finalen Fertigung und finden die optimale FDM-Lösung für Ihre Anforderungen.