Fused Deposition Modeling™ (FDM®) ist ein computergestützter Herstellungsprozess zur Herstellung dreidimensionaler Teile. Die Anlage erstellt Teile im Detail, indem ein schmelzbarer Thermoplast wiederholt geschichtet wird, um die gewünschte Form zu bilden. Durch Abscheidungsmodellierung können Kunststoffteile zum Testen erstellt werden, ohne dass Zwischenteile aus Ton oder Harz hergestellt werden müssen. Das Verfahren eignet sich auch für die Herstellung von Spezial- oder Kleinserienteilen, ohne dass Werkzeuge oder Formen erstellt werden müssen, wodurch Zeit und Kosten gespart werden.
Eine Computerzeichnung des Teils oder der Form wird erstellt, und die Software trennt das Bild in sehr kleine Scheiben. Diese Datei wird in die Fused Deposition Modeling™-Ausrüstung eingegeben, die die Software verwendet, um einen Düsenkopf anzutreiben. Der Düse wird kontinuierlich schmelzbarer Kunststoff zugeführt, der den Kunststoff bis auf seinen Schmelzpunkt erhitzt. Der erweichte Kunststoff wird als eine Reihe von sehr kleinen Punkten, die schnell aushärten, auf eine Schale im Modelliergerät gelegt.
Die Düse reagiert auf das Computerprogramm, indem sie sich in zwei Dimensionen bewegt, die als X- und Y-Achse bezeichnet werden. Kontinuierlich zugeführter Kunststoff wird gemäß der Software an Punkten platziert, die dem Produktsegment der Software entsprechen. Sobald eine Scheibe fertig ist, bewegt sich die Düse um einen sehr kleinen Betrag vertikal und die nächste Scheibe wird abgelegt. Dieser Prozess wird fortgesetzt, bis das Teil vollständig hergestellt ist.
Verschiedene Prozesse können Teile unter Verwendung von Abscheidungsmodellierungstechniken herstellen. Die Stereolithographie verwendet einen Laser und ein lichtempfindliches Harz, um Teile zu bauen. Harzteile haben möglicherweise nicht die gleiche strukturelle Festigkeit wie Teile, die aus Fused Deposition Modeling™ hergestellt wurden, sind aber als Prototypen nützlich. Metallteile können durch direktes Metall-Lasersintern hergestellt werden, bei dem feines Metallpulver mit einem Hochleistungslaser schichtweise aufgeschmolzen wird.
Für das Fused Deposition Modeling™ stehen verschiedene thermoplastische Kunststoffe zur Verfügung. Acrylnitril-Butadien-Styrol (ABS) wird aufgrund seiner thermischen Eigenschaften, geringen Kosten und Festigkeit der Fertigteile häufig verwendet. Andere Thermoplaste, die in FDM® verwendet werden können, umfassen Polycarbonate, Polycaprolactone und Polyphenylsulfone. Die Wahl des Kunststoffs hängt davon ab, ob für das Fertigteil Festigkeit, hohe Temperaturbeständigkeit oder eine Kombination aus beidem benötigt wird.
Fused Deposition Modeling™ und andere Abscheidungsverfahren werden manchmal als Instant-Teile bezeichnet. Dies ist nicht wirklich der Fall, da die Materialien immer wieder in sehr feinen Schichten aufgetragen werden müssen, um ein Teil aufzubauen. Das Formen eines Teils oder einer Form kann je nach Komplexität des Designs Stunden oder sogar Tage dauern. Der Vorteil der FDM®-Technologie besteht darin, dass ein Einzelstück direkt aus einer Computerzeichnung hergestellt werden kann. Konstruktionsänderungen können leicht vorgenommen werden und ein anderes Teil kann sofort aus der Zeichnung hergestellt werden.