際際滷

際際滷Share a Scribd company logo

FDM - la guida ProtoReal al Fused Deposition Modeling

Download as PPT, PDF
P
ProtoReal - 3D Printing Solutions

Solo la tecnologia di prototipazione rapida FDM usa polimeri termoplastici standard (ABS, PC, PC-ABS). Conoscerla ed imparare a sfruttarne tutte le potenzialit apre ad un mondo di possibilit reali.

1 of 22
Downloaded 57 times
FDM Guida generale Caratteristiche Campi di applicazione Opportunit fused deposition modeling
Perch辿 una guida? Le tecnologie di prototipazione rapida sono tante con caratteristiche molto diverse. . Solo la tecnologia FDM usa polimeri termoplastici standard (ABS, PC, PC-ABS) Conoscerla ed imparare a sfruttarne tutte le potenzialit apre ad un mondo di possibilit reali.
Testimonials Scopri in che modo le aziende usano la tecnologia FDM Per ragioni di riservatezza abbiamo elencato solo alcuni loghi di grandi multinazionali. In realt la maggior parte delle realt manifatturiere italiane possiedono uno o pi湛 sistemi di produzione FDM al loro interno per produrre prototipi o piccole serie di componenti su misura.
Cosa troverai nella guida Funzionamento FDM e caratteristiche Stampanti e Sistemi di Produzione Materiali e opportunit Strati e finitura superficiale Layer (strati) disponibili e dettagli minimi costruibili Orientazione costruttiva e conseguenze Sparce: costruzione alveolare Applicazioni Rapid Manufacturing: intro al Design for FDM
Buona lettura
FDM: Come funziona Filamenti di polimero termoplastico vengono estrusi strato per strato seguendo un percorso determinato dal software CAM di gestione. La testa di estrusione ha due estrusori , uno per il materiale del modello e uno per il materiale di supporto che deve sostenere i sottosquadri che altrimenti durante la costruzione potrebbero cedere in quanto non ancora solidificati. Strato 2 Strato1 Materiale di supporto Materiale modello fusione tra strati Spessore strato
Stampanti e Sistemi di Produzione La tecnologia FDM 竪 un brevetto della americana Stratasys, che produce 2 linee di prodotto: Dimension e U-Print (distribuita da HP) Stampanti da ufficio FORTUS Sistemi di Produzione professionali. I principali vantaggi sono: Produzione di pezzi fino a 500 mm Materiali ad alte prestazioni Migliore qualit della produzione Migliore definizione superficiale
Sistemi di produzione FORTUS Lo stesso particolare realizzato con Sistemi FORTUS possiede fino al 70% di resistenza in pi湛 di uno realizzato con una stampante Dimension. Le caratteristiche descritte nelle prossime pagine si riferiscono alle prestazioni di una FORTUS 400mc
Vantaggi della tecnologia FDM Prodotti ad alte prestazioni Nessuna distorsione dei pezzi (a differenza SLS) Ripetibilit e accuratezza 4 tipi di Finiture superficiali Possibilit inserimento inserti metallici filettati Stabilit dimensionale nel tempo (a differenza resine) Materiali reali per test funzionali Dall ABS al PC all ULTEM (simil PA-66) Temperature fino a 190 gradi. Lavorabilit come qualunque plastica Grandi dimensioni (oltre 500 mm) Riempimenti speciali alveolari (SPARCE)
Accuratezza dimensionale Il vantaggio di un sistema di produzione FORTUS sta nella capacit di mantenere le tolleranze dichiarate. Per questo motivo macchinari di questo tipo sono gli unici ad essere adatti alla produzione in serie. Le tolleranze sono diverse a seconda degli assi: Asse Z: da 0 allo spessore scelto Lerrore massimo 竪 sempre minore o uguale allo spessore dello strato, varia quindi da 0 a 0,33 mm a seconda dei casi. Asse X-Y: Piano Orizzontale Lerrore massimo 竪 proporzionale alle dimensioni ed 竪 allinterno dellintervallo +/- 0,0381 mm/mm
Materiali Luso di polimeri termoplastici standard 竪 il vantaggio reale della prototipazione rapida FDM. A differenza delle resine fotosensibili, i polimeri termoplastici garantiscono: Durabilit nel tempo Nessuna distorsione durante la fabbricazione Resistenza ad attacchi chimici Maggiori prestazioni meccaniche Maggiori prestazioni termiche
Materiali Ecco uno schema veloce per conoscere alcune propriet di alcuni materiali disponibili. Caratteristiche disponibili su www.protoreal.it Superiori propriet meccaniche e termiche Ottima finitura superficiale 41 MPa 110 属C PC-ABS Sterilizzabile in autoclave Il materiale per le alte temperature 55 MPa 189 属C PPSF/PPSU Certificato FST (flame , smoke , toxicity) Lideale per applicazioni Aeronautiche 71 MPa 153 属C ULTEM 9085 Biocompatibile ISO 10993 e USP Classe VI Approvato FDA per settore food / medicale Sterilizzabile (raggi gamma ed EtO) 36 MPa 96 属C ABS-M30/M30i Caratteristiche importanti Resistenza trazione Temp. HDT
Strati e finitura Laltezza dello spessore di ogni strato determina il livello di dettaglio realizzabile (es: pareti minime). Determina anche la rugosit esterna del componente. Spessori sottili migliorano sia la capacit di riprodurre i profili esterni che la rugosit superficiale.
Pareti e dettagli minimi Gli spessori minimi consigliati dipendono quindi dallo spessore di strato scelto. spessore 0,12 mm parete min. 0,41 mm spessore 0,17 mm parete min. 0,61 mm spessore 0,25 mm parete min. 0,81 mm spessore 0,33 mm parete min. 1,10 mm Il livello di definizione superficiale dipende anche dallorientazione del componente durante la costruzione. Vediamo ora gli effetti dellorientazione e come sfruttarli al meglio
Orientazione Come ottimizzare le prestazioni Lorientazione di fabbricazione influenza due aspetti. Vediamo il primo: resistenza del pezzo 90% resistenza 50% resistenza Le sollecitazioni a trazione devono essere valutate per orientare al meglio il pezzo. Come anche per le flessioni, vale lo stesso principio: 90% resistenza Da valutare
Orientazione ottimizzare la rugosit superficiale Il secondo aspetto 竪 la rugosit superficiale A seconda delle esigenze si pu嘆 orientare il pezzo in modo che la parte esposta alla vista sia quella con rugosit migliore. Questa caratteristica 竪 comune a tutte le tecnologie che lavorano per strati. A fianco lo stesso profilo orientato in due modi diversi permette di avere superfici migliori in diverse zone. OK OK
Sparce: riempimento alveolare Un altro plus della tecnologia FDM 竪 il riempimento dei modelli solidi in modalit alveolare. Quali i Vantaggi? Risparmio materiale e tempo di costruzione Struttura resistente, possibilit di progettare il tipo di riempimento. Realizzazione di solidi porosi permeabili allaria. Alleggerimento
Applicazioni I materiali e le conseguenti prestazioni meccaniche dei pezzi prodotti permettono svariate applicazioni: Prototipi concettuali Prototipi funzionali Attrezzature per la produzione Stampi e matrici Matrici solubili per carbonio Ma in particolare lapplicazione esclusiva pi湛 interessante 竪 quella delle Piccole serie di componenti finali
Ricapitolando Osservazioni finali. la tecnologia FDM parte laddove le altre arrivano. infatti lABS 竪 il materiale con prestazioni base i sistemi FORTUS garantiscono prestazioni non comparabili alle stampanti da ufficio. applicazioni reali , dal test funzionale al componente di serie. Prima di concludere, nelle prossime 2 slide vi anticipiamo il contenuto di unaltra guida che tratta lOttimizzazione del progetto per la fabbricazione in serie.
Design for FDM (estratto) La principale sfida nellapplicazione della FDM per parti si serie 竪 il costo. Lottimizzazione del progetto per la costruzione tramite FDM ha effetti drastici sulla diminuzione del costo. I 3 fattori che influenzano il costo Tempo di fabbricazione Quantit materiale depositato Tipo di materiale
Design for FDM (estratto) Tempo di fabbricazione Il processo di deposizione 竪 limitato dalla fisica dei materiali impiegati. E questo il principale tallone di Achille di questa tecnologia. Ma vediamo quali sono i parametri che influenzano questo tempo: Numero di strati da deporre Finitura richiesta (strati sottili incrementano il tempo) Orientazione di costruzione (limitare lo sviluppo verticale del pezzo) Quantit di materiale Diminuire la deposizione di materiale di supporto
Contattaci Queste due slide erano solo la parte introduttiva. Se ti interessa valutare la fattibilit di un cambio di processo costruttivo, allora: Compila il form su www.protoreal.it Oppure: E-mail: info@protoreal.it Tel: +39 0516535 A presto!

More Related Content

FDM - la guida ProtoReal al Fused Deposition Modeling

  • 1. FDM Guida generale Caratteristiche Campi di applicazione Opportunit fused deposition modeling
  • 2. Perch辿 una guida? Le tecnologie di prototipazione rapida sono tante con caratteristiche molto diverse. . Solo la tecnologia FDM usa polimeri termoplastici standard (ABS, PC, PC-ABS) Conoscerla ed imparare a sfruttarne tutte le potenzialit apre ad un mondo di possibilit reali.
  • 3. Testimonials Scopri in che modo le aziende usano la tecnologia FDM Per ragioni di riservatezza abbiamo elencato solo alcuni loghi di grandi multinazionali. In realt la maggior parte delle realt manifatturiere italiane possiedono uno o pi湛 sistemi di produzione FDM al loro interno per produrre prototipi o piccole serie di componenti su misura.
  • 4. Cosa troverai nella guida Funzionamento FDM e caratteristiche Stampanti e Sistemi di Produzione Materiali e opportunit Strati e finitura superficiale Layer (strati) disponibili e dettagli minimi costruibili Orientazione costruttiva e conseguenze Sparce: costruzione alveolare Applicazioni Rapid Manufacturing: intro al Design for FDM
  • 6. FDM: Come funziona Filamenti di polimero termoplastico vengono estrusi strato per strato seguendo un percorso determinato dal software CAM di gestione. La testa di estrusione ha due estrusori , uno per il materiale del modello e uno per il materiale di supporto che deve sostenere i sottosquadri che altrimenti durante la costruzione potrebbero cedere in quanto non ancora solidificati. Strato 2 Strato1 Materiale di supporto Materiale modello fusione tra strati Spessore strato
  • 7. Stampanti e Sistemi di Produzione La tecnologia FDM 竪 un brevetto della americana Stratasys, che produce 2 linee di prodotto: Dimension e U-Print (distribuita da HP) Stampanti da ufficio FORTUS Sistemi di Produzione professionali. I principali vantaggi sono: Produzione di pezzi fino a 500 mm Materiali ad alte prestazioni Migliore qualit della produzione Migliore definizione superficiale
  • 8. Sistemi di produzione FORTUS Lo stesso particolare realizzato con Sistemi FORTUS possiede fino al 70% di resistenza in pi湛 di uno realizzato con una stampante Dimension. Le caratteristiche descritte nelle prossime pagine si riferiscono alle prestazioni di una FORTUS 400mc
  • 9. Vantaggi della tecnologia FDM Prodotti ad alte prestazioni Nessuna distorsione dei pezzi (a differenza SLS) Ripetibilit e accuratezza 4 tipi di Finiture superficiali Possibilit inserimento inserti metallici filettati Stabilit dimensionale nel tempo (a differenza resine) Materiali reali per test funzionali Dall ABS al PC all ULTEM (simil PA-66) Temperature fino a 190 gradi. Lavorabilit come qualunque plastica Grandi dimensioni (oltre 500 mm) Riempimenti speciali alveolari (SPARCE)
  • 10. Accuratezza dimensionale Il vantaggio di un sistema di produzione FORTUS sta nella capacit di mantenere le tolleranze dichiarate. Per questo motivo macchinari di questo tipo sono gli unici ad essere adatti alla produzione in serie. Le tolleranze sono diverse a seconda degli assi: Asse Z: da 0 allo spessore scelto Lerrore massimo 竪 sempre minore o uguale allo spessore dello strato, varia quindi da 0 a 0,33 mm a seconda dei casi. Asse X-Y: Piano Orizzontale Lerrore massimo 竪 proporzionale alle dimensioni ed 竪 allinterno dellintervallo +/- 0,0381 mm/mm
  • 11. Materiali Luso di polimeri termoplastici standard 竪 il vantaggio reale della prototipazione rapida FDM. A differenza delle resine fotosensibili, i polimeri termoplastici garantiscono: Durabilit nel tempo Nessuna distorsione durante la fabbricazione Resistenza ad attacchi chimici Maggiori prestazioni meccaniche Maggiori prestazioni termiche
  • 12. Materiali Ecco uno schema veloce per conoscere alcune propriet di alcuni materiali disponibili. Caratteristiche disponibili su www.protoreal.it Superiori propriet meccaniche e termiche Ottima finitura superficiale 41 MPa 110 属C PC-ABS Sterilizzabile in autoclave Il materiale per le alte temperature 55 MPa 189 属C PPSF/PPSU Certificato FST (flame , smoke , toxicity) Lideale per applicazioni Aeronautiche 71 MPa 153 属C ULTEM 9085 Biocompatibile ISO 10993 e USP Classe VI Approvato FDA per settore food / medicale Sterilizzabile (raggi gamma ed EtO) 36 MPa 96 属C ABS-M30/M30i Caratteristiche importanti Resistenza trazione Temp. HDT
  • 13. Strati e finitura Laltezza dello spessore di ogni strato determina il livello di dettaglio realizzabile (es: pareti minime). Determina anche la rugosit esterna del componente. Spessori sottili migliorano sia la capacit di riprodurre i profili esterni che la rugosit superficiale.
  • 14. Pareti e dettagli minimi Gli spessori minimi consigliati dipendono quindi dallo spessore di strato scelto. spessore 0,12 mm parete min. 0,41 mm spessore 0,17 mm parete min. 0,61 mm spessore 0,25 mm parete min. 0,81 mm spessore 0,33 mm parete min. 1,10 mm Il livello di definizione superficiale dipende anche dallorientazione del componente durante la costruzione. Vediamo ora gli effetti dellorientazione e come sfruttarli al meglio
  • 15. Orientazione Come ottimizzare le prestazioni Lorientazione di fabbricazione influenza due aspetti. Vediamo il primo: resistenza del pezzo 90% resistenza 50% resistenza Le sollecitazioni a trazione devono essere valutate per orientare al meglio il pezzo. Come anche per le flessioni, vale lo stesso principio: 90% resistenza Da valutare
  • 16. Orientazione ottimizzare la rugosit superficiale Il secondo aspetto 竪 la rugosit superficiale A seconda delle esigenze si pu嘆 orientare il pezzo in modo che la parte esposta alla vista sia quella con rugosit migliore. Questa caratteristica 竪 comune a tutte le tecnologie che lavorano per strati. A fianco lo stesso profilo orientato in due modi diversi permette di avere superfici migliori in diverse zone. OK OK
  • 17. Sparce: riempimento alveolare Un altro plus della tecnologia FDM 竪 il riempimento dei modelli solidi in modalit alveolare. Quali i Vantaggi? Risparmio materiale e tempo di costruzione Struttura resistente, possibilit di progettare il tipo di riempimento. Realizzazione di solidi porosi permeabili allaria. Alleggerimento
  • 18. Applicazioni I materiali e le conseguenti prestazioni meccaniche dei pezzi prodotti permettono svariate applicazioni: Prototipi concettuali Prototipi funzionali Attrezzature per la produzione Stampi e matrici Matrici solubili per carbonio Ma in particolare lapplicazione esclusiva pi湛 interessante 竪 quella delle Piccole serie di componenti finali
  • 19. Ricapitolando Osservazioni finali. la tecnologia FDM parte laddove le altre arrivano. infatti lABS 竪 il materiale con prestazioni base i sistemi FORTUS garantiscono prestazioni non comparabili alle stampanti da ufficio. applicazioni reali , dal test funzionale al componente di serie. Prima di concludere, nelle prossime 2 slide vi anticipiamo il contenuto di unaltra guida che tratta lOttimizzazione del progetto per la fabbricazione in serie.
  • 20. Design for FDM (estratto) La principale sfida nellapplicazione della FDM per parti si serie 竪 il costo. Lottimizzazione del progetto per la costruzione tramite FDM ha effetti drastici sulla diminuzione del costo. I 3 fattori che influenzano il costo Tempo di fabbricazione Quantit materiale depositato Tipo di materiale
  • 21. Design for FDM (estratto) Tempo di fabbricazione Il processo di deposizione 竪 limitato dalla fisica dei materiali impiegati. E questo il principale tallone di Achille di questa tecnologia. Ma vediamo quali sono i parametri che influenzano questo tempo: Numero di strati da deporre Finitura richiesta (strati sottili incrementano il tempo) Orientazione di costruzione (limitare lo sviluppo verticale del pezzo) Quantit di materiale Diminuire la deposizione di materiale di supporto
  • 22. Contattaci Queste due slide erano solo la parte introduttiva. Se ti interessa valutare la fattibilit di un cambio di processo costruttivo, allora: Compila il form su www.protoreal.it Oppure: E-mail: info@protoreal.it Tel: +39 0516535 A presto!