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Was ist FDM-3D-Druck? Wie das Fused Deposition Modelling funktioniert

Funktionsschema eines FDM-3D-Druckers

Der FDM-3D-Druck (Fused Deposition Modelling) ist eine der bekanntesten und weltweit am weitesten verbreiteten additiven Fertigungstechnologien.
Geschätzt für seine Vielseitigkeit, Wirtschaftlichkeit und Zuverlässigkeit ermöglicht der FDM-Druck die schnelle und präzise Herstellung funktionaler Prototypen, mechanischer Teile und kundenspezifischer Komponenten.

In diesem Artikel erfahren Sie:

Was FDM-3D-Druck ist
Wie die FDM-Technologie funktioniert
Materialien im FDM-3D-Druck
Vorteile des FDM-3D-Drucks
Grenzen und Hinweise
Anwendungen des FDM-3D-Drucks
FAQ zum FDM-3D-Druck
Fazit

Was ist FDM-3D-Druck?

Der FDM-3D-Druck, kurz für Fused Deposition Modelling, ist eine 3D-Drucktechnologie, die mit der Extrusion von thermoplastischem Material arbeitet.
Ein Filament wird erhitzt, bis es schmilzt, und anschließend Schicht für Schicht abgelegt, um das 3D-Modell aufzubauen.

Diese additive Fertigungstechnologie wurde Ende der 1980er Jahre entwickelt und wird heute sowohl im professionellen Bereich als auch im Hobbybereich weit verbreitet eingesetzt.

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Wie funktioniert die FDM-Technologie?

  1. Modellvorbereitung
    Die 3D-Datei wird in einer Slicing-Software verarbeitet, die sie in Schichten unterteilt und Druckbahnen sowie Parameter wie Temperatur, Schichtdicke, Füllung und Geschwindigkeit festlegt.

  2. Erwärmung und Extrusion
    Das thermoplastische Filament wird in einer Düse erhitzt, bis es seine Schmelztemperatur erreicht (zwischen 180 °C und 280 °C).

  3. Materialauftrag
    Die Düse trägt das geschmolzene Material Schicht für Schicht auf die Druckplatte auf, entsprechend den im Slicer definierten Pfaden.

  4. Abkühlung und Schichtaufbau
    Jede Schicht kühlt sofort ab und erstarrt, wodurch sie sich mit der darunterliegenden verbindet, bis das gesamte Bauteil aufgebaut ist.

  5. Entnahme und Nachbearbeitung
    Nach Abschluss des Druckvorgangs wird das Teil entfernt, von eventuellen Stützstrukturen befreit und bei Bedarf durch mechanische oder oberflächenbezogene Nachbehandlungen veredelt.

Schematische Darstellung der Funktionsweise eines FDM-3D-DruckersFunktionsschema eines FDM-3D-Druckers

Materialien im FDM-3D-Druck

Der FDM-3D-Druck bietet eine große Auswahl an thermoplastischen Materialien – von gängigen bis hin zu hochleistungsfähigen Werkstoffen.
Zu den wichtigsten gehören:

  • PLA – leicht zu drucken, ideal für ästhetische Prototypen.

  • ABS – widerstandsfähig und langlebig, geeignet für funktionale Bauteile.

  • Nylon (PA) – hohe mechanische Festigkeit, auch kohlefaserverstärkt erhältlich.

  • PEEK und Ultem (PEI) – Hochleistungsmaterialien, beständig gegen hohe Temperaturen und aggressive chemische Umgebungen; ideal für Industrie- und Luftfahrtanwendungen.

Bei Weerg bieten wir eine vollständige Auswahl technischer Materialien für den FDM-3D-Druck an, die für jede Designanforderung geeignet sind.

Vorteile des FDM-3D-Drucks

  • niedrige Produktionskosten
  • große Materialauswahl

  • einfache Handhabung und Wartung

  • Möglichkeit, mittelgroße Teile herzustellen

Grenzen und Hinweise

  • Geringere Oberflächenauflösung im Vergleich zu SLA oder MJF
  • Notwendigkeit von Stützstrukturen

  • Sichtbare Schichtlinien

  • Leicht geringere mechanische Eigenschaften entlang der vertikalen Z-Achse

Anwendungen des FDM-Drucks

FDM-Druck wird in zahlreichen Branchen eingesetzt:

  • Rapid Prototyping → Entwicklung und Tests funktionaler Modelle

  • Fertigungsindustrie → Produktion von Werkzeugen, Vorrichtungen, Halterungen und technischen Komponenten

  • Design und Architektur → ästhetische und strukturelle Modelle

  • Automobil- und Luftfahrtindustrie → leichte Teile, Halterungen und nicht-strukturelle Komponenten

  • Ausbildung und Forschung → Lehrmittel für Ingenieure, Designer und technische Schulen

neuen Bambu Lab Weerg Hochtemperaturdrucker für PEEK und Ultem

FDM-3D-Drucker bei Weerg: links die neuen Bambu Lab-Geräte, rechts die Hochtemperaturdrucker für PEEK und Ultem.

FAQ zum FDM-3D-Druck

Wie viel kostet ein FDM-3D-Druck?

Die Kosten hängen von mehreren Faktoren ab: Material, Volumen, Fülldichte und Modellkomplexität.
Im Allgemeinen ist FDM eine der günstigsten Technologien und ideal für Prototypen oder Kleinserien.

Wie groß sind die maximalen Druckabmessungen?

Bei Weerg kann im FDM-Verfahren bis zu 300 × 300 × 300 mm (11,8 × 11,8 × 11,8 in) gedruckt werden.
Für Hochleistungsmaterialien wie PEEK und Ultem (PEI) sind sogar 300 × 300 × 400 mm (11,8 × 11,8 × 15,8 in) möglich.
Diese Abmessungen ermöglichen große oder zusammengesetzte Bauteile bei gleichbleibend hoher Präzision und Qualität.

Wie schneidet FDM im Vergleich zu MJF und Resin (SLA/DLP) ab?
  • FDM (Filament): die günstigste und vielseitigste Option; ideal für funktionale Prototypen.
    Grenzen: rauere Oberfläche, geringere Detailgenauigkeit und weniger gleichmäßige Eigenschaften entlang der Z-Achse.

  • MJF (HP Multi Jet Fusion): schneller (schichtweises Batch-Printing), isotrope Eigenschaften und höhere Detailauflösung (~0,5 mm). Pulver bis zu 80 % wiederverwendbar; auch für größere Stückzahlen geeignet.

  • Resin (SLA/DLP): höchste Auflösung und glatte Oberflächen; ideal für kleine, detailreiche Teile. Erfordert jedoch Harz-/UV-Handhabung und Nachbearbeitung.


Empfohlene Vertiefungen:

Vergleich zwischen FDM- und MJF-3D-Druck: Vorteile und Unterschiede
Wie man zwischen Filament- und Resin-3D-Druck wählt

 

Fazit

Der FDM-3D-Druck bietet eine ideale Balance zwischen Zugänglichkeit, Robustheit und Produktionsflexibilität.
Dank der großen Materialauswahl eignet sich diese Technologie perfekt für Prototypen, industrielle Komponenten und maßgeschneiderte Teile.

Bei Weerg wird FDM für Rapid Prototyping und die Fertigung funktionaler Bauteile eingesetzt – mit hoher Präzision, Zuverlässigkeit und kurzen Lieferzeiten.

 

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