De viktigste industrielle bruksområdene for FDM 3D-printing i produksjon

FDM 3D-printing er en av de mest brukte additive produksjonsteknologiene for industriell prototyping, verktøy og småserieproduksjon. Bransjer som bilindustri, luft- og romfart, medisinsk teknologi og forbrukerprodukter drar alle nytte av tjenester innen Fused Deposition Modeling for å redusere kostnadene ved produktutvikling, korte ned valideringssyklusene for produktdesign og levere kundetilpassede, stive termoplastdeler med større tilpasningsevne.

I denne artikkelen ser vi på de viktigste industrielle bruksområdene, de vanligste materialene for FDM 3D-printing og hvorfor bedrifter fortsetter å investere i industrielle 3D-printteknologier, særlig til rask prototyping, verktøy og produksjonsstøtte.

Hva er FDM 3D-printing?

Fused Deposition Modeling (FDM) er en additiv produksjonsprosess der en termoplastisk filament, for eksempel ABS, PLA, PETG, nylon eller TPU, bygges opp lag for lag. Under printingen varmes filamentet opp og ekstruderes gjennom en dyse ned på en byggeplattform, basert på en CAD-modell. Prosessen er dermed mer økonomisk og gir mindre materialsvinn.

Bedrifter og organisasjoner velger profesjonelle tjenester for FDM 3D-printing fordi de gir:

Raskere prototyping og produktutvikling
Lavere verktøy- og produksjonskostnader
Stor designfrihet for komplekse geometrier
Mindre materialsvinn enn konvensjonelle produksjonsmetoder
Fleksibel tilpasning for småserieproduksjon

Industrielle bruksområder for FDM 3D-printing

1. FDM 3D-printing i rask prototyping og produktutvikling

Rask prototyping er et av de viktigste industrielle bruksområdene for FDM 3D-printing. I produksjonsindustrien bruker bedrifter FDM-printere til raskt å lage prototyper av CAD-modeller for funksjonstesting, designverifisering og ingeniøranalyser før de går over til fullskala produksjon.

Fordeler med rask prototyping med FDM:

Raskere designvalidering og ingeniøranalyse
Lavere kostnader ved produktutvikling
Enklere designendringer og iterasjoner
Funksjonelle prototyper av produktet før produksjon
Kortere utviklingstid frem til markedet

2. FDM 3D-printing i bilindustrien

Bilprodusenter bruker industriell FDM 3D-printing til å lage prototyper av dashbord, luftkanaler, monteringsjigger og fiksturer, lette hus, funksjonelle testkomponenter og mye mer.

De mest populære bruksområdene i bilindustrien:

Prototyper av dashbord til bilinteriør
Luftkanaler og lette hus
Funksjonelle testdeler
Produksjonsjigger og fiksturer
Oppspennings- og monteringsjigger/-fiksturer

I dag bruker de fleste bilprodusenter industrielle tjenester for FDM 3D-printing for å minimere verktøykostnadene, korte ned produksjonstiden og samtidig øke fleksibiliteten i produksjonen.

3. Komponenter for luft- og romfart

Produsenter innen luft- og romfart trenger lette konstruksjoner og høy dimensjonsnøyaktighet, samtidig som de bruker termoplastiske høyytelsesmaterialer i komponentproduksjonen. Deler for luft- og romfart omfatter:

Produksjon av interiørdeler til kabinen
Rask produksjon av prototyper av lette konstruksjoner
Rask prototyping av verktøy og monteringshjelpemidler
Konstruksjon og produksjon av ventilasjonskanaler
Rask prototyping av tekniske testmodeller

Tekniske materialer som ABS, nylon, karbonfiberforsterket nylon og ULTEM gir høy varmebestandighet og gode mekaniske egenskaper for bruk i luft- og romfart og industri.

4. Industrielle verktøy og produksjonshjelpemidler

FDM 3D-printing brukes mye til å produsere jigger, fiksturer, endeeffektorer for roboter og kundespesifikke monteringsverktøy til industriell produksjon. Slike skreddersydde verktøy og jigger reduserer produksjonskostnadene ved å muliggjøre nøyaktig produksjon av deler til svært lav kostnad. Bruksområder i produksjonen omfatter:

Kontrollærer
Endeeffektorer for roboter
Ergonomisk utformede håndverktøy
Monteringsfiksturer
Emballasjemaler

5. Løsninger for helsesektoren og medisinsk industri

I helsesektoren brukes FDM 3D-printing til å produsere anatomiske modeller, proteser, modeller for preoperativ kirurgisk planlegging og prototyper av medisinsk utstyr. Helseaktører og produsenter av medisinsk utstyr bruker FDM 3D-printing til å lage pasientspesifikke anatomiske modeller, proteser og prototyper av medisinsk utstyr.

Noen mye brukte bruksområder for FDM 3D-printing i helsesektoren er:

Preoperative anatomiske modeller for kirurgisk planlegging
Ortopediske prototyper
Prototyper av proteser
Kabinetter til medisinsk utstyr
Modeller til opplæring og undervisning

6. Produksjon av forbrukerprodukter

Innen produksjon av forbrukerprodukter brukes FDM 3D-printing til prototyping av emballasje, ergonomisk testing og småserieproduksjon av kundetilpassede produkter. 3D-printing brukes i utviklings- og testfasen for å optimalisere produktets design og funksjon før masseproduksjon.

Noen typiske bruksområder for FDM 3D-printing i produksjon av forbrukerprodukter er:

Konseptmodeller av produkter
Emballasjeprototyper
Produksjon av komponenter til bærbare enheter (wearables)
Funksjonelle testkomponenter
Småserieproduksjon av produkter

Hvorfor industrien foretrekker FDM-teknologi

Bedrifter fortsetter å investere i FDM 3D-printing på industrielt nivå fordi teknologien senker produksjonskostnadene, forkorter produksjonstiden og samtidig øker fleksibiliteten.

Kostnadseffektiv produksjon: FDM 3D-printing gir lite materialsvinn og fjerner behovet for kostbare verktøy, noe som gjør teknologien godt egnet for prototyper og småserieproduksjon.
Raskere produksjonssykluser: Industrielle FDM-printere gir raskere designiterasjoner og kortere leveringstider i produksjonen. Med svært kort oppsettstid printer industrielle FDM-maskiner i et svært høyt tempo.
Designfrihet: Med CAD-basert FDM kan kompliserte geometrier produseres, noe som gir større fleksibilitet for industrielle deler.

Avsluttende tanker

Den industrielle bruken av FDM 3D-printing øker stadig, ettersom bedrifter ønsker raskere, mer fleksible og rimeligere produksjonsprosesser. I bransjer som bilindustri, luft- og romfart, helsesektoren og produksjon av forbruksvarer har FDM hjulpet bedrifter med å øke produktiviteten, få fart på utviklingen av nye produkter og lansere dem raskt på markedet med pålitelige tjenester innen Fused Deposition Modeling. Kontakt Norck for skreddersydde løsninger innen additiv produksjon.

Etter hvert som additiv produksjon utvikler seg, har teknologien gjort FDM til en sentral aktør som fortsetter å prege industriell produksjon.

Ofte stilte spørsmål

1. Hvilke bransjer bruker FDM 3D-printing?

Bilindustri, luft- og romfart, helsesektoren, forbrukerprodukter og industriproduksjon bruker FDM 3D-printing til prototyper, verktøy og sluttbruksdeler i små serier.

2. Egner FDM seg for industriell produksjon?

Ja. Innen industriell 3D-printing brukes FDM typisk til prototyping av funksjonelle deler og produksjon av sluttbruksdeler i små serier, verktøy, jigger og fiksturer.

3. Hvilke materialer kan brukes til FDM?

Vanlige materialer for industriell sluttbruk med FDM er ABS, PLA, PETG, nylon, TPU, karbonfiberforsterket nylon og ULTEM.

4. Hvordan bidrar Fused Deposition Modeling til å videreutvikle produksjonen?

Tjenester innen Fused Deposition Modeling gir raskere prototyping, produksjon av kundespesifikke verktøy, produksjon av lette deler og raskere produktutviklingssykluser.