FDM steht für Fused Deposition Modeling, sinngemäss «Formen durch Auftragen von geschmolzenem Material». Oft liest man auch FFF für Fused Filament Fabrication. Gemeint ist dasselbe. Der Drucker zieht einen Kunststofffaden, das Filament, von einer Rolle. Eine beheizte Düse schmilzt ihn und fährt die Kontur jeder Schicht ab. Der Kunststoff wird dabei wie eine feine Raupe abgelegt. Danach hebt sich die Düse ein Stück oder die Druckplatte senkt sich, und die nächste Schicht folgt.
Die Schichten sind dünn. Bei einer üblichen Düse mit 0,4 mm Durchmesser liegt die Schichthöhe in der Regel zwischen 0,1 und rund 0,3 mm. Dünnere Schichten ergeben feinere Oberflächen, brauchen aber mehr Zeit. Innen ist ein Teil meist nicht massiv, sondern mit einem Gitter gefüllt. Das spart Material und Zeit. Überhänge, die frei in der Luft hängen würden, brauchen Stützstrukturen, die nach dem Druck entfernt werden. Die gängigen Materialien:
- PLA: steif, günstig und einfach zu drucken. Wird bei Wärme weich, etwa im Auto im Sommer.
- PETG: zäher und beständiger gegen Hitze und Feuchtigkeit. Gut für Teile, die im Alltag mehr aushalten müssen.
- TPU: flexibel und gummiartig, etwa für Puffer, Dichtungen oder Hüllen.
Für eine Firma ist FDM interessant, weil es ohne Werkzeug auskommt. Beim Spritzguss braucht es zuerst eine Form. Ein Werkzeug aus Aluminium kostet laut Formlabs rund 2’000 bis 5’000 Euro. Bei einem Prototyp, einem Ersatzteil oder einer Kleinserie lohnt sich das selten. Im FDM-Druck fällt diese Investition weg. Auch Werbeartikel in den Firmenfarben lassen sich so in kleinen Mengen herstellen.
Darauf solltest du achten: Die Schichten bleiben als feine Linien sichtbar. Für Hochglanzoberflächen oder winzige Details eignen sich andere Verfahren wie der Harzdruck besser. Zwischen den Schichten ist ein Teil weniger belastbar als in der Schicht, deshalb zählt bei stark beanspruchten Teilen die Druckrichtung. Und das Material muss zum Einsatz passen. Wir drucken im FDM-Verfahren aus PLA, PETG und TPU und machen vor dem Druck eine feste Offerte.
Ein Restaurant am Luzerner Seeufer braucht für seine Terrasse neue Halter für die Tischnummern. Das alte Modell gibt es nicht mehr. Nach Fotos und Massen wird ein Halter modelliert und zuerst einmal aus PLA gedruckt, um Grösse und Passform zu prüfen. Weil die Halter draussen in der Sonne stehen, wird die Serie von vierzig Stück danach aus PETG gedruckt, das Wärme besser verträgt. Für so eine kleine Menge wäre eine Spritzgussform viel zu teuer gewesen.