Materialextrusion - Verfahrensprinzip

engl. material extrusion (MEX), auch Fused Layer Modeling (FLM), Fused Filament Fabrication (FFF) oder Fused Deposition Modeling (FDM®)

Bei der Materialextrusion ist das Ausgangsmaterial ein formstabiler thermoplastischer Kunststoffdraht, auch Filament genannt. Es gibt Verfahren mit einem oder mehreren Filamentsträngen. Das Filament kann als Bau- oder Stützmaterial verwendet werden und wird über eine Rolle geführt, im Extruder aufgeschmolzen und über eine Düse auf die Bauplattform aufgetragen. Die Düse wird entsprechend der Geometrie der jeweiligen Schicht über die Bauplattform bewegt. Beim Abkühlen verfestigt sich das Material. Nach jeder abgelegten Schicht wird die Bauplattform abgesenkt. Dieser Vorgang wird für alle Bauteilschichten wiederholt.

Je nach Bauteilgeometrie müssen Stützstrukturen zur Stabilisierung mit aufgebaut werden, z. B. um überhängende Strukturen (größer als 45°) zu erzeugen. Diese Stützstrukturen müssen in anschließenden Nachbearbeitungsprozessen entfernt werden. In einigen Druckern kann wasserlösliches Filament für Stützstrukturen eingesetzt werden, um die Nachbearbeitung zu erleichtern.

Werkstoffe (Filamente)

Es können sehr unterschiedliche Kunststoffe verarbeitet werden, von technischen Kunststoffen wie PLA (Polylactide, umgangssprachlich Polymilchsäuren), ABS (Acrylnitril-Butadien-Styrol-Copolymer), PC (Polycarbonat) bis zu hochtemperaturbeständigen Thermoplasten wie PEEK (Polyetheretheretherketon) und Hochleistungskunststoffen wie PEI (Polyetherimide).