3DプリンターFDM方式とは。仕組みやメリットについて解説

近年ではテクノロジーの発展により、高性能なプリンターが多数開発されています。
3Dプリンティングの技術には幅広い分野から注目が集まっており、幅広いビジネスにおいて重要な存在になってきているといえるでしょう。

3Dプリンターに使用されている造形方式の中でも、「FDM方式」に関しては理解を深めておくとよいでしょう。
FDM方式はコストやクオリティなど様々な面において長所があり、活用することでビジネスの可能性が広がるのです。
この記事では、FDM方式の3Dプリンターの特徴を解説します。

FDM方式とは

FDM方式とは「Fused Deposition Modeling」の略であり、日本語では熱溶解積層方式と呼ばれます。
ABS樹脂やPLA樹脂などを高温で溶解させ、ノズルから出力させながら重ねていくことで立体を造形する方式です。

主に工業製品で使われる熱可塑性樹脂に対応しており、ABSやポリカーボネートなどと同じ工業用樹脂素材を使用して造形できるという特徴を持っています。
そのため、機械的・熱的・化学的に実製品レベルの物性を持つ造形パーツを使用した、高精度な検証が可能です。
家庭用3Dプリンターによく使用されている方式であり、現在主流となっている樹脂を使うことで市販製品と近いものを造り出せます。

2009年に特許期限が切れており、非常にリーズナブルな価格で購入することが可能です。
ハイグレードな機種であるほど対応できる素材も増え、エンジニアリングプラスチックの造形もできます。

FDM方式の造形の仕組み

熱溶解積層方式を利用している3Dプリンターは熱可塑性プラスチック材料を半液状にまで溶解させ、コンピューターがコントロールする経路に沿って一層毎にパーツを構築します。

プリント時には、完成品となるモデリング材料と足場的な役割を持つサポート材料の2つの材料を使います。

まずフィラメント素材がX・Yの座標上を動くプリントヘッドに出され、材料を付着させて1つの層を作り上げてから、ベースがZ軸下方へと動いて次の層を造り出します。
モデリングが終わると、サポート材料を取りはずす、もしくは洗剤と水で溶かすことで除去します。
完成したものは、そのまま使用可能です。

FDM方式を導入するメリット

ここでは、熱溶解積層方式を導入するメリットについて解説します。

低コストで利用できる

メリットとしてまずあげられるのが、低コストで利用できる点です。
特許期限が切れたことで安価になり、現在では10万円以下でも手に入れることが可能になりました。
使用する材料も手に入りやすいため、ランニングコストがかからない点もメリットでしょう。

小型でコンパクト

プリンターサイズが非常にコンパクトに設計されています。
デスクの上にでも設置できるものも多数あり、複数台設置して稼働させることも難しくありません。

素材・カラーの自由度が高い

使用できる素材の選択肢が多く、カラーの自由度が高い点も長所だといえるでしょう。 素材や色数に合わせてモデルをリリースしているメーカーもあり、非常に完成度の高いモデリングが可能です。

強度が高い

ABS樹脂に対応しているため、強度が高い完成品を造り出すことが可能です。

その他の方式の3Dプリンタ―についても抑えておきましょう

ここでは主にFDM方式の3Dプリンターの特徴やメリット・デメリットについて紹介してきましたが、3Dプリンターの導入をする際にはその他の方式を確認した上で本当にご自身に適したタイプがどれなのかを精査する必要があります。
そうしたその他の方式の3Dプリンターの特徴や材料などについて詳しく知りたいという方は、コチラの「3Dプリンターの代表的な方式や材料と、導入のメリット」の記事をご確認ください。

FDM方式の3Dプリンターを活用しよう

今回は、FDM方式について解説してきました。
自社にとってFDM方式の3Dプリンターを導入する合理性があるか判断する材料となりましたでしょうか？
FDM方式の3Dプリンターはコンパクトで低コスト、自由度の高さなど長所がたくさんあるといえるでしょう。

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