溶融堆積モデリング (FDM) 3D プリント:技術の概要

溶融堆積モデリング (FDM) は、押出ベースの 3D 印刷技術です。 FDM で使用される造形材料は熱可塑性ポリマーで、フィラメントの形をしています。 FDM では、部品は、CAD モデルで定義されたパスに溶融材料を層ごとに選択的に堆積させることによって製造されます。高精度、低コスト、豊富な材料選択により、FDM は世界中で最も広く使用されている 3D 印刷技術の 1 つです。

溶融堆積モデリング (FDM) はどのように機能しますか?

FDM 技術は、定義された CAD モデルに従って、液化および再固化された熱可塑性フィラメントの形でビルド入力材料を使用します。

FDM プリンターは 2 つのスプールで構成されています。1 つは造形材料用、もう 1 つはサポート材料用です。溶融堆積モデリング 3D プリント プロセスは、次の主な手順に従います。

• ステップ 1 – CAD データが入力された後、すでにロードされているソリッド ビルド マテリアル フィラメントは、液化ヘッドの熱の助けを借りて液化されます
• ステップ 2 – この溶融液体プラスチックは、CAD データで定義されているように全方向に移動する押出ノズルを介して、フォーム ビルド プラットフォーム上にレイヤーとして供給されます。液体／半固体層を上下に追加するこのプロセスが繰り返される。設計が、反ったり曲がったりする可能性のある張り出しや構造で構成されている場合は、サポート構造が使用されます。サポート材料は、選択に応じて、構築材料またはその他の材料と同じにすることができます。

• ステップ 3 – サポート構造が使用された場合、ビルドが完了すると、それらは後で削除されます。

FDM 3D プリントの材料

Xometry は、溶融堆積モデリングに使用される最も広く使用されている硬質プラスチックの中で、ABS、ABS ESD7、ABS M30、ASA、ナイロン PA12、ナイロン PA12 カーボン充填、カーボンファイバー強化ポリアミド 12、PC-ABS ポリカーボネート、PC-ISO ポリカーボネート、 PC のような耐熱性半透明、PC-ポリカーボネート、PLA、PETG、PEEK、ULTEM 1010、および ULTEM 9085.

耐候性が向上したアモルファス熱可塑性樹脂である ASA は、その優れた機械的特性により、試作に広く使用されています。さらに、さまざまな色をご用意しています。

FDM テクノロジーの利点

FDM プロセスに関しては、これらが最も人気のある 3D 印刷技術の 1 つとなっている最も重要な要素です。

費用対効果

FDM は、3D プリントの最も安価なオプションの 1 つとして知られています。要件がユニットから小さなバッチまでの場合、FDM は、SLA や SLS などのより高価な同等品と比較して理想的なオプションです。さらに、造形材料は安価で広く入手できるため、プロトタイプの作成、再プロトタイプの作成、および設計の改善を、他の技術よりも安価に印刷できます。

追加の後処理の手間をかけずに、印刷物が適切な表面仕上げで印刷されるため、着色と表面仕上げのコストも削減されます。

迅速な対応

FDM プロセスは、印刷速度が速く、他の多くの技術よりも高速です。ビルド フィラメントは簡単に入手できるため、大きなバッチの印刷でも時間の問題はありません。 Xometry は、FDM で印刷されたパーツを最短 3 営業日でお届けします。

フルカラーで印刷できます

FDM プリンターには 40 色以上のカラーが用意されており、カラー オプションの数は日々増え続けています。最終パーツの色は、使用したフィラメントの色とまったく同じです。希望の色が得られない場合は、染色や塗装などの後処理方法も利用できます。

材料の無駄を削減

FDMプリンターはフィラメントを溶かして固めて印刷するため、MJFやSLSのように粉体を使用して消耗しがちな消耗品がありません。モデルを慎重に設計すると、サポート構造がなくなる可能性もあります。

多種多様な素材

FDM には 10 種類以上のプラスチック フィラメントが用意されています。低強度から高強度の材料 (引張強度の昇順で PP、TPU、ナイロン PA、ABS、PETG、PLA、PC) まで、FDM には印刷可能な材料の広範なリストがあります。必要に応じて何を使用するかはメーカーの裁量です。もう1つの利点は、材料の入手可能性です。材料は非常に頻繁に使用されるため、市場で低価格で簡単に入手できます。

FDM プロセスの欠点

提供される利点とは別に、FDM にはいくつかの一般的な欠点もあります。

かなりのレイヤーステップ

FDM 印刷部品の表面品質は、SLA やカーボン DLS の樹脂印刷部品のように滑らかではありません。 FDM は溶融プラスチックを層ごとに滴下することで機能するため、階段ケーシングまたは層のステッピングは非常に明白です。画像は、階段効果による粗い表面を示しています。さらに、層の接着機構により、FDM 部品は異方性になります。表面を滑らかにするための後処理が必要で、コストがかかります。

スウェット細部

溶融プラスチックの性質上、FDM は小さな形状を形成し、他の 3D 印刷技術と比較して寸法精度と解像度が最も低いため、複雑なディテールを持つパーツには適していません。 FDM は、細部が重要でないプロトタイピングに適したオプションです。詳細と寸法精度が懸念される場合は、FDM を避けることをお勧めします。

Xometry の FDM 3D プリント サービス

Xometry Europe は、オンデマンドの 3D プリント プロジェクト、プロトタイプと大規模なバッチの両方に向けて、溶融堆積モデリング サービスをオンラインで提供しています。ヨーロッパ全土に 2,000 を超えるパートナーのネットワークを持つ Xometry は、最大 3 日で FDM 3D プリント部品を提供できます。 CAD ファイルを Xometry Instant Quoting Engine にアップロードして、FDM 3D プリントで利用可能なさまざまな製造オプションの即時見積もりを取得します。