credit: Research Gate        

La FUSED DEPOSITION MODELING (FDM) è la più nota tra le tecnologie additive. È esattamente la stampante 3D cartesiana che tutti abbiamo in mente, la low cost per eccellenza, quella che tra qualche anno (forse) tutti avranno in casa.

La FDM è una tecnologia che sfrutta un’ampissima gamma di materiali polimerici, dal comune PLA a materiali più performanti come ABS e ULTEM. La scelta di questi materiali ricade nel fatto che sono in grado di fondersi ad alte temperature (intorno ai 200°C) ma non troppo elevate, sono malleabili fusi e, una volta raffreddati, mantengono la loro forma stampata e sono resistenti alle sollecitazioni meccaniche (come graffi o cadute di bassa entità).

Il principio su cui si basa è semplicissimo: un filamento di materiale polimerico viene fuso ed estruso dall'ugello riscaldato (fino a 250°C) e, strato dopo strato, depositato sulla piattaforma fino a creare la parte finale. Non permette sottosquadri, e necessiterà quindi di supporti (anche eventualmente per separarlo dalla piattaforma in modo da non danneggiare il pezzo quando lo si staccherà da questa). I supporti possono essere dello stesso materiale o, se la macchina permette di avere più filamenti, di materiali diverso, magari solubili (con l'acqua alcuni polimeri possono essere rimuovessi senza danneggiare il pezzo).

Tra le low cost esiste anche un’altra versione di stampante con lo stesso meccanismo: sono le stampanti DELTA. Queste si differenziano da quelle precedentemente nominata (cartesiane) perché, invece di muoversi destra-sinistra-alto/basso come le cartesiane (seguendo cioè gli assi cartesiani x-y-z), la testa con l’estrusore (l'hot-end) viene mossa da tre motori che si muovono solo lungo l’asse z in tre posizioni differenti, generando così il movimento dell'estrusore sul piano e lungo l'asse z. È un sistema più complesso ma dalla migliore qualità per le superfici curvilinee come i cilindri.

credit: associazione bit01

Le versioni low-cost vengono usate anche per hobby, per stampare oggetti di uso quotidiano o qualsiasi cosa di cui si abbia bisogno.

A livello industriale, viene principalmente usato per prototipi funzionali (si stampano le parti prima di iniziare la produzione così da verificarne la correttezza), o anche per parti definitive (piccoli pezzi di ricambio, gripper dei robot…).

È una delle tecnologie più diffuse grazie alla sua semplicità d’uso e vasta gamma di materiali.

D’altra parte gli strati sono grandi rispetto ad altre tecnologie (fino a 0,3 mm), che comporta una peggiore qualità della superficie (gli strati sono visibili e percepibili al tatto). Per ottenere una superficie liscia necessiteranno quindi di ulteriori lavorazioni. Inoltre la necessità di supporti limita le geometrie producibili.