Công nghệ in 3D sử dụng phương pháp đùn các vật liệu nhựa nhiệt dẻo là phương pháp phổ biến nhất và cũng dễ nhận diện nhất. Một trong những cái tên phổ biến khác của công nghệ này đó là Fused Deposition Modelling ( gọi tắt FDM, tạm dịch: mô hình hóa bằng phương pháp nóng chảy lắng đọng).
Đây là cái tên lâu đời nhất, và là thương hiệu được đăng ký bởi công ty Stratasys, nơi công nghệ này được phát triển đầu tiên. Công nghệ FDM của Stratasys được ra mắt từ những năm đầu của thập niên 90 và đến nay đã trở thành một công nghệ ở tầm cỡ công nghiệp. Tuy nhiên, sự tăng trưởng mạnh mẽ của các máy in 3D tầm sơ cấp từ năm 2009 phần lớn lại “không phải” dựa trên công nghệ của Stratasys, mà dựa trên một công nghệ tương tự, được biết đến với tên Freeform Fabrication (viết tắt FFF, tạm dịch: chế tác hình dạng tự do), cùng cách thức gia công cơ bản hơn nhiều. Lý do là bởi bản quyền công nghệ FDM vẫn nằm ở trong tay Stratasys. Sau vụ kiện bản quyền trí tuệ của Stratasys chống lại công ty Afinia, một câu hỏi lớn đã được đặt ra về việc thị trường máy in sơ cấp sẽ tiếp tục phát triển như thế nào trong tương lai. Những cỗ máy in 3D đầu tiên của RepRap và tất cả các phiên bản tiếp theo- nguồn mở hay thương mại- đều sử dụng phương pháp đùn. Và Tất cả các cỗ máy đó đều có khả năng nằm vào tầm ngắm của Stratasys.
Quay trở lại với công nghệ đùn FDM/FFF, đây là công nghệ gia công dựa trên nguyên tắc làm nóng chảy sợi nhựa được lắng lại thông qua một đầu phun nhiệt trên một bề mặt. Cử động của đầu phun được điều khiển dựa trên số liệu 3D được cung cấp đến máy in. Mỗi lớp sau khi lắng lại sẽ rắn hóa và liên kết với lớp được in trước đó.
Công ty Stratasys đã phát triển một phạm vi rất rộng những vật liệu tầm cỡ công nghiệp độc quyền cho công nghệ FDM của họ và có thể ứng dụng trong nhiều quá trình sản xuất khác nhau. Ở tầm thị trường sơ cấp, dù vẫn đang tiếp tục mở rộng nhưng vật liệu còn tương đối bị hạn chế . Những vật liệu phổ biến nhất dành cho máy in 3D FFF ở cấp độ sơ cấp chính là nhựa ABS và PLA.
Ngoài ra, Công nghệ FDM/FFF sẽ cần có các cấu trúc hỗ trợ khi sử dụng trong ứng dụng có chưa biên dạng nhô ra hoặc cắt ngầm. Với FDM, để xử lý người sử dụng sẽ cần một vật liệu khác, thường là dạng lỏng, có thể làm trôi vật liệu hỗ trợ một cách dễ dàng sau khi in xong. Việc sử dụng vật liệu hỗ trợ có tính giòn cũng là một lựa chọn, do có thể dễ dàng loại bỏ bằng cách bẻ gãy hoặc cắt ra khỏi chi tiết. Đối với các máy in 3D sơ cấp dạng FFF, thì vật liệu hỗ trợ (hay chính xác hơn là sự thiếu vật liệu hỗ trợ), vẫn là một giới hạn. Tuy nhiên, với việc các hệ thống được phát triển, cải tiến để sử dụng với hai đầu phun, vấn đề này đã bớt nghiêm trọng hơn.
Nói về chế tác hình mẫu, công nghệ FDM từ Stratasys là công nghệ có độ chính xác và tin cậy cao, tương đối thân thiện với môi trường văn phòng/ studio, dù việc sử dụng các quá trình xử lý sau gia công có thể sẽ cần thiết trong nhiều trường hợp. Ở mức độ sơ cấp, công nghệ FFF tạo ra những mô hình có độ chính xác kém hơn nhiều, nhưng vấn đề này vẫn đang không ngừng được cải thiện.
Công nghệ này có thể tiêu tốn nhiều thời gian khi làm việc với một số biên dạng chi tiết phức tạp. Khả năng gắn kết giữa các lớp cũng là một vấn đề cần phải cân nhắc, vì có thể làm ảnh hưởng đến độ kín của sản phẩm. Tuy nhiên, quá trình xử lý sau khi in với Aceton có thể giải quyết được phần nào vấn đề này.
Video dưới đây mô tả về quá trình in bằng công nghệ FDM với hai đầu phun và xử lý sau gia công:
Biên dịch: Trungmaster,
theo THE FREE BEGINNER`S GUIDE TO 3D PRINTING, 3dprintingindustry
[…] bộ phận chịu tải chính được in bằng công nghệ FDM (Fused Depostion Modeling), đùn từng lớp vật liệu chồng lên nhau. Vật liệu sử […]