FDM 3D Yazıcı Nedir? Nasıl Çalışır

FDM (Fused Deposition Modeling) teknolojisi; profesyonel bir 3D yazıcıda filament halinde olan gerçek mühendislik malzemesinin nozzle'da (başlıkta ya da kafada) yarı eriyik hale gelerek, üretim tablasına katman katman dökülmesiyle 3D modeli (prototipi ya da parçayı) inşa eden bir 3D yazıcı teknolojisidir.

FDM, tartışmasız en popüler 3D baskı yöntemi olsa da, icat edilen ilk yöntem olmaması şaşırtıcı olabilir. Aslında ikincisi bile değil diyebiliriz.

FDM'nin tarihi​

Scott Crump, Stereolitografi (SLA) patentinin verilmesinden üç yıl sonra ve Seçici Lazer Sinterlemeden (SLS) bir yıl sonra, 1989’da ilk FDM patenti için başvurdu. Scott ve eşi Lisa, günümüzün önde gelen 3D baskı şirketlerinden birini kurmaya devam etti.

Bununla birlikte, FDM ancak ticari olmayan kullanıcılar arasında daha sonra RepRap topluluğu aracılığıyla ve alternatif adı Fused Filament Fabrication (FFF) altında popüler hale geldi. RepRap Projesi akademik bir proje olarak 2005 yılında Bath Üniversitesi’nde Adrian Bowyer tarafından kendini kopyalayan cihazlar üretmek amacıyla başladı.

FDM patentinin süresi 2009’da sona erdiğinde, birkaç eski RepRap gönüllüsü , RepRap açık kaynak projesine dayalı olarak açık kaynaklı FDM 3B yazıcıları ticarileştiren ilk endüstriyel olmayan şirketlerden biri olan MakerBot Industries’i kurdu. Ultimaker ve Prusa Research gibi diğer 3D baskı şirketleri de kendi yolculuklarına RepRap hareketinden başladı. Yakın zamanda, MakerBot ve Ultimaker bir birleşmede güçlerini birleştirdi .

Bu şirketler ve bireyler, bugün sahip olduğumuz geniş tüketici ve hobi FDM 3D baskı pazarının yolunu açtı.

FDM Yazıcıların Çalışma Şekli​

FDM yazıcılar genel olarak bir flament malzemenin ittirilmesi ve belirli sıcaklıkta tutulan nozülden enjeksiyon mantığı gibi yöntemle akıtılması ile üretim yapan cihalardır. Termoplastik malzemelerden üretim yapılan bu yöntem ile farklı geometrilerde ürünleri üretmek mümkündür. En çok kullanılan yöntemlerden birisi FDM’dir. Şekilde gösterildiği üzere belirli bir makaraya sarılı, belirli kalınlıktaki termoplastik malzeme, ittiriciler yardımıyla hareket ettirilerek belirli sıcaklıkta ve üzerinde sıcaklık kontrol ünitesi bulunan nozülden geçirilerek, kontrol sistemi ile istenilen parça üretilmektedir.

FDM Yazılarda İle Hangi Filament Kullanılır​

3d yazıcılarda bir çok malzemeden üretim yapılabilmektedir. FDM yazıcılarda ise termoplastik malzemelerden üretim yapılabilmektedir. En çok kullanılan flament malzemesi PLA (Poliaktirk Asit), ABS (Akrilonitril Büdadien Stiren), esnek, TPU, PETG, PVA, Nylon ve diğer bir çok özel flament tipi kullanılmaktadır. Bunlar istenen kalite, mukavemet ve termal dayanıklılığa göre değişmektedir.

FDM 3D Yazıcı Teknolojisi Avantajları Nelerdir​

FDM 3D yazıcı teknolojisinin birçok avantajı vardır. İşte bazıları:

• Maliyet-Etkin: FDM teknolojisi, diğer 3D yazıcı teknolojilerine göre daha ucuzdur. Bu nedenle, prototip üretimi veya küçük üretim işleri için mükemmeldir.
• Çok Malzemeli: FDM yazıcılar, birçok farklı termoplastik filamenti kullanabilir. Bu, kullanıcılara geniş bir malzeme yelpazesi sunar ve istedikleri sonucu elde etmelerine yardımcı olur.
• Kolay Kullanım: FDM 3D yazıcıları, kurulumu ve kullanımı kolaydır. Kullanıcılar, katman kalınlığını, doluluk oranını ve baskı hızını ayarlamak için yazılım aracılığıyla kontrolleri kullanabilirler.
• Geniş Uygulama Alanı: FDM teknolojisi, ürün prototipi, kalıp, jigs ve işleme yardımcıları, kalıp parçaları, tıbbi cihazlar ve hatta oyuncak üretiminde bile kullanılabilir.

Bu yazımız boyunca, çoğu kişi tarafından basitçe filament olarak bilinen FDM 3D baskı için hammadde malzemesinden bahsettik. Ve işte bu: Bir makaraya sarılmış uzun bir polimer bazlı malzeme şeridi.

Geleneksel olarak, filament demetinin çapı 1,75 veya 2,85 mm’dir ve bu, 3D yazıcının ekstrüzyon tertibatına bağlıdır. 1,75 mm’lik bir ekstrüderin yalnızca bu filament boyutunu alacağını belirtmekte fayda var.

FDM için en yaygın filamentler, bu özel sırayla PLA, PETG ve ABS’dir . PLA belki de FDM ile 3D baskı için en kolay malzemedir ve ayrıca biyolojik olarak parçalanabilir ve kokusuzdur. Dezavantajı, düşük ısı direnci, 60 °C’ye kadar düşük sıcaklıklarda yumuşamasıdır.

FDM ve Bu Tür Yazıcılarda İşlem Sırası​

FDM yazıcılarda bir ürünün hızlı prototipini oluşturmak için bir dizi işlem gerekmektedir. Ürünün 3d geometrisinin oluşturulması ile başlayan süreç, özel yazılımlarla işlem için dilimlenmekte ve takım yolları oluşturulmaktadır. Oluşturulan G kodları 3d yazıcıya aktarılarak işlem başlatılmaktadır. 3D yazıcıda uygun flamentin takılması, makinenin sıfırının ayarlanması ve üretim için hazır hale getirilmesi sonrası üretim başlatılabilir.