Hopp til innhald
Fagartikkel

3D-printing med FDM-teknologi

I denne fagartikkelen ser vi nærare på korleis 3D-printing med FDM-teknologi fungerer. Vi bruker Creality Ender-3-skrivaren som døme. Denne skrivartypen passar godt for byrjarar, og for- og etterarbeidet er stort sett likt for alle skrivartypar.
3D-print med plasttråd (filament) på ein Creality Ender-3-skrivar. Video: Jarle Sten Olsen, Hilde Gullhaug Hennes / CC BY-SA 4.0

FDM (Fused Deposition Modelling)

FDM er ein 3D-printteknologi der ein plasttråd () blir pressa gjennom ei oppvarma dyse. Den smelta plasten blir lagd lagvis på ei byggeplate. FDM-skrivarar er dei mest vanlege 3D-skrivarane på marknaden. Prisen varierer frå eit par tusen kroner til fleire hundretusen kroner. Den grunnleggande teknologien er den same bak alle skrivarane, men dei har ulikt byggevolum, ulik nøyaktigheit på koordinatar og varme, og nokre skrivarar er opne, mens andre er lukka.

Ein 3D-skrivar som er mykje brukt, er Creality Ender-3, for han er billig og fungerer godt for byrjarar. Det er denne skrivaren vi skal bruke som døme. For- og etterarbeidet er stort sett likt for alle FDM-skrivartypar, men detaljane kan variere noko: Til dømes har Ender-3 heilt manuell justering av byggeplata, mens andre skrivarar kan ha automatisk justering av byggeplata.

Førebuing av printejobb

Det er viktig at 3D-skrivaren er klargjord for utskriving, elles risikerer du at delen du skriv ut, held dårleg kvalitet, eller at noko går gale undervegs i printeprosessen. Dette må du passe på når du klargjer ein FDM-skrivar:

Filament

Du må sette filamentet du skal printe med, inn i skrivaren. Dysa må vere oppvarma når du gjer dette, då unngår du at det er restar av gammalt filament igjen i dysa.

Overflata på byggeplata

Byggeplata må vere rein slik at materialet festar seg godt til plata.

Festemiddel

Når delen du skal printe er stor, eller når du bruker mjukt materiale til å printe med, treng du ekstra festemiddel på byggeplata. Som festemiddel kan du til dømes bruke

  • eit lag med lim frå ein vanleg limstift

  • hårspray

  • maskeringsteip

  • brun pakketeip

  • spesialspray med lim for 3D-printing

Ved printing med PLA, som er det vanlegaste materialet for FDM-printing, er det normalt ikkje nødvendig med noko meir enn ei rein byggeplate.

Høgda på byggeplata

Byggeplata som du skal printe ut på, må vere i rett høgde slik at avstanden mellom dysa og plata er verken for stor eller for liten. Det vanlegaste er at høgda blir justert med reguleringsskruar under plata.

Justering av byggeplata

Når du skal justere byggeplata på ein Ender-3-skrivar, går du fram slik:

  • Først vel du Auto Home. 3D-skrivaren beveger seg då til utgangsposisjonen, som er nullhøgda for plata.

  • Så kan du velje Disable steppers. Denne funksjonen deaktiverer motorane slik at dysa kan flyttast manuelt over plata.

  • Deretter sjekkar du høgda med ein papirbit. Papirbiten skal ha litt motstand, men ikkje stå heilt fast under dysa. Høgdesjekken gjer du over justeringsskruane, som er i kvart hjørne av byggeplata. Det er vanleg å ta to justeringsrundar, først grovjustering og deretter finjustering.

Justering av platehøgde (levelling) på en Ender-3-skrivar. Video: Brigt Roar Skeie / CC BY-SA 4.0

På andre 3D-skrivarar enn Ender-3 kan framgangsmåten vere annleis. Ultimaker til dømes flyttar dysa automatisk til kontrollpunkta, men ein må sjekke høgda manuelt med ein papirbit.

Printeprosessen

FDM-printing skjer ved at dysa blir posisjonert der materialet skal leggast, samtidig som filamentet blir pressa gjennom dysa. Det viktigaste og avgjerande punktet i 3D-printinga er oppstarten. Det er i oppstarten det oftast kan oppstå problem, til dømes viss byggeplata ikkje er justert rett. Nokre justeringar kan du gjere undervegs i oppstarten. På 3D-skrivarar med manuelle justeringsskruar på byggeplata, slik som Ender-3, kan du finjustere høgda mens dei første strengene med materiale blir lagde.

Sjekk av prosessen

Det er viktig at du følger med undervegs i printinga, for feil kan fort bli kostbare. Dersom det til dømes blir heilt tett i dysa, kan heile mateverket bli fylt med smelta materiale, og 3D-skrivaren kan bli øydelagd. Du treng likevel ikkje kontrollere prosessen heile tida, det held at du tek ein sjekk av og til. Du kan også gjere justeringar undervegs, til dømes endre temperatur eller hastigheit. Viss det oppstår problem, kan du avbryte printejobben slik at du ikkje sløser med filament.

Problem under utskriving kan komme av tekniske problem ved sjølve maskina, men dei kan også komme av at printejobben har vore for dårleg førebudd.

Denne videoen viser kva som skjer når du gløymer å sørge for nødvendig støttestruktur. Video: Brigt Roar Skeie / CC BY-SA 4.0

Etterarbeid

På delar med mykje støttestruktur kan det stå att ein god del etterarbeid etter at sjølve printejobben er ferdig. Delar som kan byggast utan støttestruktur, er klare rett etter printing, men du må fjerne materialrestar på byggeplata før neste printing.

Det kan vere lurt å ta bilete og notat slik at du kan dra nytte av erfaringane dine neste gong du skal gjere ein liknande printejobb. Du finn også informasjon og tips på nettsidene til materialleverandørane og på ulike nettforum om 3D-utskriving.