Najrašireniji aditivni postupak na svijetu i jedini koji je ušao u škole, radionice i kućanstva. Termoplastična žica tali se u mlaznici i nanosi trag po trag — načelo koje stane u jednu rečenicu, a čija razrada ispunjava cijelu jedinicu, jer o parametrima ovisi hoće li dio biti upotrebljiv.
Taložno srašćivanje pripada kategoriji istiskivanja materijala. Postupak je 1988. razvio Scott Crump, a godinu dana kasnije osnovao tvrtku Stratasys. Kratica FDM njihov je zaštićeni naziv; kad je patent 2009. istekao, projekt RepRap uveo je slobodni naziv FFF. Riječ je o istome postupku pod dvama imenima — jedno postoji samo zbog prava intelektualnoga vlasništva.
Upravo je taj istek patenta postupak pretvorio u ono što danas jest. Cijena uređaja u nekoliko je godina pala s desetaka tisuća na oko tisuću eura, a zamisao koja je bila industrijska postala je dostupna svakome. Nijedan drugi postupak u ovome modulu nije prošao takav put.
| Veličina | Uobičajeno | Napomena |
|---|---|---|
| Debljina sloja | 0,05 – 0,3 mm | najviše do 80 % promjera mlaznice |
| Promjer mlaznice | 0,25 – 1,0 mm; uobičajeno 0,4 mm | određuje najmanju značajku i brzinu |
| Točnost | ±0,2 mm ili ±0,5 % mjere | ovisi o stroju i namještenosti |
| Najtanja stijenka | dvostruka širina traga, oko 0,8 mm | tanje program ne može ispisati |
| Čvrstoća među slojevima | 50 – 80 % čvrstoće u ravnini sloja | najveća anizotropnost u modulu |
| Najveći previs bez potpore | oko 45° od okomice | uz dobro hlađenje i nešto više |
| Radni prostor | od 120 × 120 × 120 do preko metra | najširi raspon veličina u modulu |
Gdje se ne bira? Ondje gdje je potreban fini detalj ili glatka ploha — slojevi se vide i pod prstom se osjete — te ondje gdje dio nosi opterećenje okomito na slojeve, jer je to smjer u kojem je najslabiji.
Povećan prikaz površine dijela s vidljivim tragovima i slojevima, uz presjek koji pokazuje obodne linije, gornju plohu i rešetkastu ispunu.
Žica promjera 1,75 ili 2,85 mm ulazi u pogon — par nazubljenih kotačića koji je gura prema glavi. U glavi prolazi kroz grlo, uski prolaz koji je s jedne strane hlađen, a s druge grijan, pa se materijal tali tek u posljednjim milimetrima. U grijanome bloku doseže radnu temperaturu i izlazi kroz mlaznicu.
Ono što izlazi nije nit nego trag — spljošten, širine približno jednake promjeru mlaznice i visine jednake debljini sloja. Trag se polaže uz već položene i uz sloj ispod, gdje se toplinom spaja s njima. Upravo taj spoj određuje čvrstoću dijela, i upravo je on najslabija točka postupka.
Povuci klizač i promijeni uzorak: prati kako se mijenjaju presjek, masa i vrijeme.
Iz računa se vidi ono što je u praksi najkorisnije znati: prijelaz s 20 na 50 posto ispune ne udvostručuje čvrstoću, ali osjetno produljuje ispis. Za većinu dijelova više se dobiva dodavanjem jedne obodne linije nego povećanjem ispune, jer opterećenje najvećim dijelom nosi stijenka.
Klikni korak da vidiš što se u njemu događa.
Kad glava prelazi s jednoga mjesta na drugo bez nanošenja, rastaljeni materijal i dalje curi iz mlaznice. Zato pogon žicu na trenutak povuče unatrag — to se zove uvlačenje. Premalo uvlačenja ostavlja niti razapete preko praznina, previše uvlači zrak u mlaznicu i uzrokuje prekide na početku sljedećega traga.
Klikni broj da vidiš što koji dio radi.
Glava se u struci često naziva vrućim krajem, a sklop pogona žice hladnim krajem. Granica među njima je grlo: iznad njega materijal mora ostati čvrst, ispod njega rastaljen. Kad se ta granica pomakne prema gore — zbog lošega hlađenja ili prevelike temperature — materijal omekša prerano i zaglavi se, što se zove začepljenjem toplinom.
Načelo je isto, ali se strojevi razlikuju po tome kako se ostvaruje gibanje. Kinematika određuje koliko stroj može biti brz, koliko je težak dio koji se giba i koliko je uređaj velik u odnosu na svoj radni prostor.
Odaberi izvedbu.
Druga podjela ide po tome gdje stoji pogon. Kod izravnoga pogona motor je na samoj glavi, put od kotačića do mlaznice je kratak, pa su uvlačenje i doziranje točniji — to je jedini razuman izbor za savitljive materijale. Zauzvrat je glava teža, pa stroj teže ubrzava.
Kod pogona na daljinu motor stoji na okviru, a žica putuje kroz cijev do glave. Glava je lakša i brža, ali je odziv sporiji jer se žica u cijevi blago savija; savitljivi materijali tu se zapinju i gužvaju.
Svojstva materijala obrađena su u jedinici 1.4; ovdje je težište na onome što treba znati da bi ispis uspio — temperaturama, hlađenju i uvjetima koje stroj mora ispuniti.
Klikni materijal.
Standardna mjedena mlaznica od 0,4 mm pokriva većinu posla. Kompoziti s vlaknima bruse je iznutra i za nekoliko stotina grama učine neupotrebljivom, pa traže kaljenu ili od otvrdnute slitine. Veća mlaznica od 0,6 ili 0,8 mm znatno skraćuje ispis krupnijih dijelova, uz gubitak sitnoga detalja.
Klikni korak.
Ni kod jednoga postupka u modulu orijentacija ne odlučuje toliko koliko ovdje. Ista datoteka, položena na dva načina, daje dijelove koji se razlikuju po nosivosti i za pedeset posto. Pravilo je jednostavno: opterećenje se vodi uzduž slojeva, nikada okomito na njih. Kuka koja visi ispisuje se položeno, a ne uspravno, jer bi se uspravna odlomila po sloju kao po zarezu.
Potpore se lome kliještima ili otapaju ako su topive. Tragovi se bruse, najbolje uz vodu; ABS se može zagladiti parom acetona, uz blagu promjenu mjere. Navoji se rijetko ispisuju — umjesto toga se utiskuju zagrijane usadne matice, koje daju spoj koji podnosi ponovno rastavljanje. Za nepropusnost se dio ispisuje s više obodnih linija ili se naknadno premazuje, jer sam po sebi propušta.
Taložno srašćivanje najjeftiniji je i najdostupniji postupak, s najširim rasponom materijala i veličina strojeva. Plaća se vidljivim slojevima, najvećom anizotropnošću u modulu i time što ishod jako ovisi o parametrima i o orijentaciji. Tko razumije trag, spoj među slojevima i ulogu stijenke, iz istoga stroja dobiva dio koji radi umjesto modela koji izgleda.
Odgovor se zaključava nakon prvoga klika, uz objašnjenje zašto je točan.