Come si realizza un prototipo? Il processo FDM

24 settembre 2013di Fabio Gualdo
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Quali sono i vantaggi e gli svantaggi del processo di realizzazione FDM (Fused Deposition Modeling)? In questo articolo vi spieghiamo quali sono le potenzialità di questo sistema.

Il processo

Il processo FDM è una tecnologia inventata dalla Stratasys che impiega un filo contenuto in bobine per la realizzazione dei pezzi layer dopo layer.
Il sistema prevede almeno 2 bobine di materiale che alimentano una testa di estrusione. Il processo prevede che durante il processo siano sempre presenti 2 materiali:

–  materiale di “Modello” (necessario a generare il pezzo)
– materiale di “Supporto” (necessario a sostenere le parti in sottosquadra del pezzo)

Il filo contenuto nelle bobine viene spinto alla testa di estrusione tramite dei tubi.
La testa di estrusione è dotata di 2 estrusori calibrati riscaldati che sciolgono il materiale e lo depongono nel layer di lavoro con un movimento X-Y fino a completare il layer.
A layer completato il piano di lavoro si abbassa di 1 layer e il processo ricomincia fino alla completa costruzione del pezzo.

A pezzo ultimato lo si estrae dalla camera di lavoro e si procede a rimuovere il supporto depositato in automatico dal processo per la creazione del pezzo; una volta rimosso tutto il supporto il pezzo è pronto.

Per la rimozione del supporto, in funzione del materiale modello utilizzato (ABS, PC, ULTEM 9085 etc), ci sono 2 opzioni , la prima prevede la rimozione del supporto manualmente , la seconda prevede invece l’inserimento del pezzo in una vasca con acqua calda e una soluzione a ph 13 che scioglie il supporto liberando il pezzo finito.

I materiali

Il processo FDM permette l’utilizzo di materiali termoplastici definitivi. La tabella di seguito indica i materiali disponibili e le principali caratteristiche degli stessi.

FDM

Legenda :

N.A.: non applicabile.

Vantaggi

  • Tecnologia e materiali ideali per realizzare particolari definitivi  da impiegare nell’industria.
  • Tecnologia e materiali ideali per realizzare maschere di lavorazione , dime di lavoratura e attrezzature di produzione (stampi per termoformatura, stampi per polpa di carta, stampi per formatura sabbia fonderia etc)
  • Disponibili materiali autoestinguenti V0
  • Disponibili materiali certificati ISO10993 per impiego Alimentare e Medicale
  • Possibilità di realizzare particolari monolitici molto grandi fino a 900x600x900 mm
  • Possibilità di realizzare particolari con materiale colorato in massa (il filo che genera il particolare è colorato)
  • Processo di realizzazione esente da polveri
  • Possibilità di lavorare meccanicamente i particolari realizzati (tornitura, fresatura, filettatura)
  • Possibilità di inserire inserti / boccole etc nei particolari
  • Ripetibilità dei particolari
  • Tracciatura del processo costruttivo e del materiale utilizzato per la realizzazione dei pezzi.

Svantaggi

  • Rugosità superficiale dei pezzi finiti
  • Non impermeabilità dei particolari salvo trattamenti post produzione (impregnazione)

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Fabio Gualdo

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