Fused Deposition Modeling ™คืออะไร?

Fused deposition modeling ™ (FDM®) เป็นกระบวนการผลิตด้วยคอมพิวเตอร์สำหรับการทำชิ้นส่วนสามมิติ อุปกรณ์สร้างรายละเอียดชิ้นส่วนโดยการเทอร์โมพลาสติกหลอมละลายซ้ำ ๆ เพื่อสร้างรูปร่างที่ต้องการ การสร้างแบบจำลองการสะสมสามารถสร้างชิ้นส่วนพลาสติกสำหรับการทดสอบโดยไม่ต้องทำชิ้นส่วนระดับกลางจากดินเหนียวหรือเรซิน กระบวนการนี้ยังมีประโยชน์สำหรับการสร้างชิ้นส่วนพิเศษหรือชิ้นส่วนที่มีปริมาณน้อยโดยไม่ต้องสร้างแม่พิมพ์หรือแม่พิมพ์ช่วยประหยัดเวลาและค่าใช้จ่าย

มีการวาดภาพคอมพิวเตอร์ของชิ้นส่วนหรือรูปร่างและซอฟต์แวร์จะแยกภาพออกเป็นชิ้นเล็ก ๆ ไฟล์นี้ถูกป้อนลงในอุปกรณ์การหลอมตัวของแบบจำลองการหลอมละลายซึ่งใช้ซอฟต์แวร์เพื่อขับเคลื่อนหัวฉีด พลาสติก Meltable ถูกป้อนเข้าสู่หัวฉีดอย่างต่อเนื่องซึ่งทำให้พลาสติกร้อนถึงจุดหลอมเหลว พลาสติกนิ่มวางอยู่บนถาดภายในอุปกรณ์สร้างแบบจำลองเป็นจุดเล็ก ๆ ที่แข็งได้อย่างรวดเร็ว

หัวฉีดทำปฏิกิริยากับโปรแกรมคอมพิวเตอร์โดยการเคลื่อนที่เป็นสองมิติเรียกว่าแกน X และแกน Y พลาสติกที่ป้อนอย่างต่อเนื่องจะถูกวางตามซอฟต์แวร์บนจุดที่ตรงกับส่วนของซอฟต์แวร์ เมื่อชิ้นงานเสร็จสิ้นหัวฉีดจะเคลื่อนที่ในแนวตั้งในปริมาณที่น้อยมากและชิ้นส่วนต่อไปจะถูกวาง กระบวนการนี้จะดำเนินต่อไปจนกว่าชิ้นส่วนจะถูกประดิษฐ์ขึ้นอย่างสมบูรณ์

กระบวนการต่าง ๆ สามารถสร้างชิ้นส่วนโดยใช้เทคนิคการสร้างแบบจำลองการสะสม stereolithography ใช้เลเซอร์และเรซินที่ไวต่อแสงเพื่อสร้างชิ้นส่วน ชิ้นส่วนเรซิ่นอาจไม่ได้มีความแข็งแรงของโครงสร้างเช่นเดียวกับชิ้นส่วนที่ทำจากแบบจำลองการสะสมของการหลอมละลาย แต่มีประโยชน์เช่นเดียวกับต้นแบบ ชิ้นส่วนโลหะสามารถประดิษฐ์ได้โดยใช้การเผาผนึกด้วยเลเซอร์โลหะโดยตรงซึ่งจะหลอมละลายผงโลหะละเอียดเป็นชั้น ๆ ด้วยเลเซอร์กำลังสูง

มีเทอร์โมพลาสติกเรซินหลากหลายชนิดสำหรับหลอมละลายแบบจำลองการสะสม อะคริโลไนไตรล์บิวทาไดอีนสไตรีน (ABS) มักถูกนำมาใช้เนื่องจากคุณสมบัติทางความร้อนต้นทุนต่ำและความแข็งแรงของชิ้นส่วนสำเร็จรูป เทอร์โมพลาสติกอื่น ๆ ที่สามารถใช้ในFDM® ได้แก่ โพลีคาร์บอเนตโพลีคาโพรแลคโทนและโพลีฟีนิลซัลโฟน การเลือกพลาสติกขึ้นอยู่กับความแข็งแรงความต้านทานต่ออุณหภูมิสูงหรือการรวมกันของทั้งสองอย่างนั้นเป็นสิ่งจำเป็นสำหรับชิ้นส่วนสำเร็จรูป

แบบจำลองการสะสมทับถม™และกระบวนการทับถมอื่น ๆ บางครั้งเรียกว่าชิ้นส่วนทันที นี่ไม่ใช่กรณีจริง ๆ เนื่องจากต้องวางวัสดุในชั้นที่ละเอียดมาก ๆ ซ้ำ ๆ เพื่อสร้างชิ้นส่วน การขึ้นรูปชิ้นส่วนหรือรูปร่างอาจใช้เวลาหลายชั่วโมงหรือหลายวันขึ้นอยู่กับความซับซ้อนของการออกแบบ ข้อได้เปรียบของการใช้เทคโนโลยีFDM®คือสามารถผลิตชิ้นส่วนได้โดยตรงจากการวาดด้วยคอมพิวเตอร์ การเปลี่ยนแปลงการออกแบบสามารถทำได้ง่ายและอีกชิ้นสามารถผลิตได้ทันทีจากการวาด