نمذجة ترسبات المتصاعدة (FDM)

تُعَدُّ طريقة التشكيل بالإذابة المتتالية (FDM) عمليةً شائعةً في الطباعة ثلاثية الأبعاد، حيث تقوم ببثق مادة حرارية مُصَهَّنة عبر فوهة مُسَخَّنة، طبقةً بعد طبقة، لتشكيل جسم ثلاثي الأبعاد. تتميّز هذه التقنية بالمرونة العالية، إذ تسمح باستخدام مواد مختلفة من الخيوط (الفلينتات) تمتلك خصائص متنوعة، مثل مادة البوليمر القائمة على حمض اللاكتيك (PLA)، ورَزين الأكريلونيتريل بوتادين ستايرين (ABS)، ورَزين التيريفثاليت الإيثليني الغليكولي (PETG)، وغيرها. تُعَدُّ طريقة FDM مناسبةً لإنشاء نماذج أولية وظيفية، ونماذج تعليمية، وأجزاءً نهائيةً قابلةً للاستخدام، عندما تكون الأولوية للتكلفة المنخفضة والتنوع في المواد.

مقارنة خصائص المواد

المادة	لون	الشد القوة （XY)	يانغ MODULUS （XY)	التمدد عند الانكسار (XY)	الكثافة g/cm3
PLA أساسي	متوفرة بألوان متنوعة	35±4 ميغاباسكال	2580±220 ميغاباسكال	12.2±1.8 %	1.24 غ/سم3
ABS	متوفرة بألوان متنوعة	33±3 ميغاباسكال	2200±190 ميغاباسكال	10.5±1.0 %	1.05 غرام/سم3
PETG	متوفرة بألوان متنوعة	32±4 ميغاباسكال	1460±190 ميغاباسكال	11.2±0.8 %	1.25 غرام/سم3
TPU 95A HF	متوفرة بألوان متنوعة	27.3±0.8 ميغاباسكال	9.8±0.7 ميغاباسكال	650%	1.22 غ/سم3
TPU 85A	متوفرة بألوان متنوعة	12.0±0.8 ميغاباسكال	6.8±0.7 ميغاباسكال	700%	1.18 غ/سم3
TPU 90A	متوفرة بألوان متنوعة	12.5±0.8 ميغاباسكال	5.3±0.7 ميغاباسكال	650%	1.24 غ/سم3
ASA	متوفرة بألوان متنوعة	37.0±3 ميغاباسكال	2450±270 ميغاباسكال	9.2±1.4 %	1.05 غرام/سم3

كيف تعمل طابعات FDM ثلاثية الأبعاد؟

يبدأ عملية الطباعة ثلاثية الأبعاد FDM بتمرير خيط من مادة حرارية إلى م extruder مسخّن. يذوب الخيط داخل extruder ومن ثم يُطرَد عبر فوهة دقيقة على منصة البناء. تتحرك الفوهة وفق مسار تم إنشاؤه بواسطة الحاسوب، وترصّد المادة المنصهرة طبقة تلو الأخرى. بمجرد تبريد كل طبقة وتصلبها، تلتصق بالطبقة الموجودة أسفلها، مما يؤدي إلى تشكيل الجسم الثلاثي الأبعاد بشكل تدريجي. بعد اكتمال الطباعة، يُزال الجزء من منصة البناء ويمكن أن يخضع لخطوات ما بعد المعالجة مثل الصقل أو الطلاء أو التجميع للوصول إلى المظهر والوظيفة المرغوبين.