Ontwerpen voor FDM: waar moet je op letten?

FDM-printen werkt met lagen gesmolten kunststof. Hoe je het model ontwerpt bepaalt of een print lukt. Wanddikte, laagrichting en speling zijn daarbij doorslaggevend. Met de juiste keuzes voorkom je misprints, verspil je minder materiaal en werk je sneller naar een bruikbaar eindproduct. In dit artikel vind je duidelijke FDM-ontwerpregels waarmee je direct aan de slag kunt.

• Ontwerp belasting in de richting van de printlagen voor meer sterkte

• Houd wanddiktes aan van 1,2 tot 3 mm voor goede hechting

• Gebruik speling van 0,2 tot 0,5 mm voor onderdelen die moeten passen

• Vermijd overhangs door slimme vormen zoals sleutelongaten

• Upload je model en zie direct de prijs via Laagjesland

Wat is FDM en waarom is het relevant voor ontwerpers?

FDM staat voor Fused Deposition Modeling. Deze techniek bouwt je model laag voor laag op met thermoplast zoals PLA of PETG. Elke laag hecht zich aan de vorige, maar vooral in de X- en Y-assen. In Z-hoogte is de hechting zwakker. Dat beïnvloedt hoe sterk je ontwerp uiteindelijk is. Daarom stemmen wij samen met ontwerpers functies af op de printtechniek.

Oriëntatie en sterkte: printlagen en belastingsrichting

Printlagen hechten vooral goed over horizontaal oppervlak. Daarin kunnen krachten goed worden verspreid. Trekbelasting loodrecht op de lagen leidt eerder tot breuken. Richt veerarmen of klikdelen daarom horizontaal. Zo voorkom je zwakke plekken. Gebruik afrondingen zoals fillets om extra stevigheid toe te voegen zonder volume te vergroten.

Wanddiktes en zichtbaarheid

Dunne wanden printen niet altijd volledig omdat ze minder steun van de nozzle krijgen. Voor decoratief werk adviseren wij 1,2 tot 2,0 mm wanddikte. Voor functionele onderdelen gebruik je beter 2,0 tot 3,0 mm. Deze waarden geven ruimte voor meerdere perimeters en goede hechting tussen de lagen. De meeste FDM-printers gebruiken een nozzle van 0,4 mm. Zo ontstaan per wand 3 tot 5 lijnen met voldoende stevigheid.

Vermijd overhang en gebruik slimme vormen

FDM kan hellende vlakken aan zonder support tot ongeveer 45 graden. Bij steilere overhangs is steunmateriaal nodig. Dit verhoogt de printtijd en vereist nabewerking. Vermijd dit door traanvormige of sleutelongat-achtige uitsparingen te gebruiken. Die printen zonder support en blijven strak. Schuine kanten of chamfers vangen krachten beter op dan platte horizontale gaten.

Fijne details en minimale afmetingen

Voor details zoals tekst of richels is de minimale afmeting in het XY-vlak belangrijk. Wij adviseren minstens 0,6 tot 0,8 mm breedte voor zichtbare structuren. De lengte van een onderdeel of rand moet minstens 1,2 mm zijn om betrouwbaar te hechten. Kleinere vormen kunnen ontbreken of afbrokkelen tijdens het printen of bij gebruik.

Passingen en klikverbindingen

Bij onderdelen die samenkomen of bewegen is speling essentieel. Zonder ruimte tussen de vlakken blokkeert de verbinding of breekt deze af. Bij PLA en PETG adviseren wij 0,2 tot 0,4 mm per zijde. Voor ABS en ASA, die meer krimpen, zijn toleranties tussen 0,3 tot 0,5 mm beter. Laat bij kritieke onderdelen eerst een testprintje maken. Daarmee weet je snel of de passing goed zit.

Snap-fits: hoe hou je ze duurzaam

Een goede klikverbinding moet soepel bewegen zonder af te breken. Geef de arm voldoende lengte om te veren, en voorkom scherpe hoeken. Plaats de arm horizontaal zodat de lagen niet bij de eerste beweging breken. Belangrijke richtlijnen zijn: fillets van 0,5 tot 1 mm bij de wortel, afgeronde nokken, en voldoende ruimte aan het uiteinde om in te klikken.

Infill en perimeters: sterkte of snelheid?

De buitenwanden van een print dragen het meeste gewicht. Die noem je perimeters. Drie tot vier perimeters verhogen de sterkte aanzienlijk. De invulling binnenin noemen we infill. Deze geeft extra stijfheid en wordt meestal ingesteld tussen 15% en 35%. Extra perimeters zijn vaak effectiever dan hogere infill-instellingen. Zo blijft de print licht en snel, zonder in te boeten op stevigheid.

Schroefdraad en mechanische verbinding

Fijn schroefdraad print niet betrouwbaar met FDM. Gebruik liever grotere draadmaten, zoals M6 of groter. Voor echte stevigheid kun je heat-set inserts toevoegen. Om dit goed te doen, voorzie je pockets in je ontwerp. Alternatief ontwerp je uitsparingen voor boutkoppen of moeren. Wij adviseren bij het positioneren zodat alles past zoals bedoeld.

Warping vermijden

Grote delen met scherpe hoeken trekken vaak krom. Dit komt door krimp tijdens het afkoelen. Voorkom warping door massieve vlakken te vermijden, wanden gelijkmatig te maken en scherpe hoeken af te ronden. Symmetrie helpt om de spanning netjes te verdelen. Grote modellen splits je beter op in segmenten. Wij helpen bij het ontwerpen van slimme verbindingen zoals zwaluwstaarten of pin/gat-systemen.

Bridging en overspanningen

Korte bruggen tot 10 mm bouwen goed op zonder te zakken. Lange platte stukken boven een leeg vlak leiden tot zwakke lagen of vervorming. Ontwerp ribben die steun geven of knip lange overspanningen op in segmenten met ondersteunende geometrie. Zo blijft je dakvlak strak zonder supportmateriaal.

Tekst en reliëf in je ontwerp

Wil je tekst leesbaar houden? Gebruik dan minstens 3 mm hoge letters met een lijndikte van 0,6 mm. De reliëfdiepte moet 0,6 tot 0,8 mm bedragen voor goede zichtbaarheid. Gebruik altijd een schreefloos lettertype. Dunne lijnen of kleine gleuven maken reliëf lastig zichtbaar of slecht printbaar.

Bestanden aanleveren: dit moet je weten

Wij accepteren .STL, .STEP, .3MF en .OBJ. Houd je aan deze punten om fouten te voorkomen:

• Zorg dat je bestand is geschaald in millimeters

• Controleer of het model manifold is, zonder openingen of losse vlakken

• Richt het model logisch uit zoals je het wilt printen

Wij controleren elk bestand handmatig en optimaliseren indien nodig de printinstellingen.

Kort materiaaladvies per toepassing

Elk materiaal heeft zijn eigen voordelen. Wij bieden onder andere:

• PLA: stijf, scherp detail, ideaal voor niet-belaste binnenonderdelen

• PETG: slagvaster, chemisch bestendiger, iets buigzamer dan PLA

• ABS / ASA: hogere slagvastheid, ASA ook UV-bestendig voor buiten

• TPU: rubberachtig, flexibel, ideaal voor afdichtingen en demping

• PC/CF: vezelversterkt polycarbonaat, voor technische toepassingen

Praktische tip: test pasvorm met een klein blokje

Bij nauwe toleranties maakt een testprint het verschil. Door een klein blokje met jouw afmetingen of klikverbinding te printen, zie je direct of de passing klopt. Zo voorkom je dat een compleet eindproduct niet bruikbaar is.

Zo helpen wij bij Laagjesland

Wij begeleiden ontwerpers bij het optimaliseren van hun ontwerpen voor FDM. Daarbij printen wij in Nederland met een korte levertijd. Zo werkt ons proces:

• Upload je ontwerp via onze website

• Kies een materiaal en ontvang direct de prijs

• Wij controleren je bestand vóór productie

• Je ontvangt het printdeel doorgaans binnen 2 tot 4 werkdagen

We denken actief met je mee over passing, oriëntatie en materiaalkeuze. Daardoor komt jouw print in één keer goed uit de printer.

Veelgestelde vragen over ontwerpen voor FDM

Hoe dik moet mijn wand zijn bij FDM?
Voor decoratieve elementen volstaat 1,2 mm. Voor functionele en dragende onderdelen adviseren wij 2,0 tot 3,0 mm.

Wat is de minimale afstand tussen twee FDM-onderdelen?
Voor een goede passing gebruik je 0,2 tot 0,5 mm speling per zijde, afhankelijk van het materiaal.

Kan ik schroefdraad ontwerpen?
Voor kleine schroefdraad zoals M3 is FDM niet geschikt. Gebruik liever inserts of ontwerp uitsparingen voor moeren en bouten.

Wat is bridging bij FDM?
Bridging is het printen over een leeg vlak zonder support. Korte bruggen van maximaal 10 mm werken goed. Zorg voor voldoende koeling en onderbreek lange overspanningen.

Hoe maak ik mijn bestand printklaar?
Zorg voor een gesloten (manifold) model zonder gaten, schalen in millimeters en een logische zwaartekrachtoriëntatie. Wij optimaliseren de rest.