FDM / CÔNG NGHỆ IN SỢI NHỰA

Định nghĩa

FFF / FDM là gì?

FDM (Fused Deposition Modelling) hay còn được gọi là Fused Filament Fabrication (FFF) là một kỹ thuật trong công nghệ in 3D sử dụng vật liệu là polymer nhựa nhiệt dẻo dạng sợi để tạo ra các vật thể 3D bằng cách chồng các lớp vật liệu lên nhau.

Công nghệ in FDM được phát triển bởi S. Scott Crump, cho đến năm 1988 Stratasys đã đưa công nghệ này ra thương mại hóa. Đây hiện là công nghệ in phổ biến và được ưa chuộng nhất.

Nguyên lý hoạt động của FDM

Sợi polymer nhựa nhiệt dẻo đi qua một ống có vòi phun, ở đây vật liệu được làm nóng đến nhiệt độ cao hơn một chút so với điểm nóng chảy của polymer.
Vật liệu được nóng chảy ở dạng lỏng sẽ được đẩy ra ngoài qua vòi phun và lắng đọng trên một khay in không cố định.
Chuyển động của bộ vòi phun được điều khiển bằng máy tính dọc theo trục xy.
Khi quá trình lắng đọng của lớp đầu tiên hoàn tất, khay in sẽ di chuyển xuống và máy sẽ tiếp tục phun thêm lớp thứ 2 chồng trên lớp thứ nhất.
Quá trình trên được lặp lại liên tục cho đến khi thu được vật thể 3D.

Sơ đồ nguyên lý hoạt động công nghệ in sợi nhựa FDM.

3 yếu tố ảnh hưởng đến chất lượng sản phẩm sau in FDM:

Nhiệt độ nóng chảy vật liệu và nhiệt độ môi trường xung quanh.
Tốc độ phun và đường kính của vòi phun.
Màu sắc của vật liệu in cũng ảnh hưởng đến độ bền của sản phẩm in.

DIGMAN GIẢI THÍCH

Một số vật liệu in phổ biến

Nhựa PLA: nhựa có đặc tính phân hủy sinh học.
Nhựa TPU / TPE: nhựa nhiệt dẻo, có đặc tính đàn hồi, độ chống mài mòn và kháng dầu mỡ tốt.
Nhựa PETG: cứng, bền và có độ chịu nhiệt tốt.
Một số loại nhựa đặc biệt khác như: nhựa trong, nhựa giả vàng, giả gỗ, v.v…

Ứng dụng của công nghệ in FDM là gì?

Tương tự các công nghệ in 3D khác, FDM cũng được ứng dụng rộng rãi trong nhiều lĩnh vực như:

Y tế: in mô hình giải phẫu thông qua các ảnh CT, MRI hỗ trợ chẩn đoán và lập kế hoạch trước phẫu thuật.
Tạo mẫu (prototyping): tạo các nguyên mẫu (prototype) nhằm đánh giá và nghiên cứu các thiết kế phục vụ cho hoạt động R&D.
Điện tử: in các linh kiện điện tử và vỏ nhựa các thiết bị điện tử.
Công nghiệp: làm đồ gá, các chi tiết máy móc sản xuất thay thế.
Kiến trúc: in 3D mô hình kiến trúc nhà cửa, chung cư, khu sinh thái, v.v…
Giáo dục: in 3D các giáo cụ trực quan phục vụ trong quá trình giảng dạy thông minh.