添加剤製造、または3D印刷は、1980年代以来、プロトタイプを作成する一般的な方法であり、すぐにカスタム消費財を作成するための最速、最も手頃な方法になってきています。 しかし、この流行の技術はどのように機能しますか？

そこに3D印刷のいくつかの異なる方法がありますが、最も広く使用されているのは、溶融堆積モデリング（FDM）として知られているプロセスです。 FDMプリンターは三次元目的を作成するために融点に熱され、次に層によって突き出される熱可塑性のフィラメントを、層使用します。

FDMの背後にある技術は、1980年代にStratasys Ltdの共同創設者兼会長であるScott Crumpによって発明されました。、3Dプリンターの一流の製造業者。 他の3D印刷組織は、以来、異なる名前の下で同様の技術を採用しています。 ブルックリンを拠点とするMakerBot（現在はStratasysが所有）は、Fused Filament Fabrication（FFF）として知られているほぼ同じ技術に基づいて設立されました。

FDMの仕組み

FDMプリンタで作成されたオブジェクトは、コンピュータ支援設計（CAD）ファイルとして始まります。 オブジェクトを印刷する前に、そのCADファイルを3Dプリンタが理解できる形式に変換する必要があります。STL形式。

FDMプリンタは、完成したオブジェクトを構成するモデリング材料と、印刷されているオブジェクトをサポートするための足場として機能する支持材

印刷中に、これらの材料は、コイルから巻き戻され、押出ノズルを介して供給されるプラスチック糸またはフィラメントの形態をとる。 ノズルはフィラメントを溶かし、時々造りのプラットホームかテーブルと呼ばれる基盤に、突き出る。 ノズルおよび基盤は両方印刷の間に続くべきノズルおよび基盤のためのX、YおよびZの座標に目的の次元を翻訳するコンピュータによって制御

典型的なFDMシステムでは、押出ノズルはビルドプラットフォーム上を水平および垂直に移動し、オブジェクトの断面をプラットフォーム上に”描く”。 このプラスチックの薄い層は冷却して硬化し、すぐにその下の層に結合します。 層が完了すると、ベースは、プラスチックの次の層のための部屋を作るために—通常約16インチによって-下げられます。

印刷時間は、製造されるオブジェクトのサイズに依存します。

印刷時間は、製造されるオブジェクトのサイズに依存 小さなオブジェクト-わずか数立方インチ-と大きく、より幾何学的に複雑なオブジェクトが印刷するのに時間がかかりながら、背の高い、薄いオブジ 光造形（SLA）や選択的レーザー焼結（SLS）などの他の3D印刷方法と比較して、FDMはかなり遅いプロセスです。

FDMプリンタから物体が外れると、その支持材料は、物体を水および洗剤溶液に浸すか、熱可塑性支持体の場合は支持材料を手でスナップするこ 目的はまた機能および出現を改善するために紙やすりで磨かれるか、製粉されるか、塗られるか、またはめっきされるかもしれません。FDMは、自動車（BMW、ヒュンダイ、ランボルギーニ）から消費財製造（ブラックとデッカー、ダイヤル、ネスレ）まで、さまざまな業界の企業に人気があります。 これらの企業は、製品開発、試作、製造プロセス全体でFDMを使用しています。

FDMの最も一般的な印刷材料は、アクリロニトリルブタジエンスチレン（ABS）、レゴブロックからホワイトウォーターカヌーに、多くの消費者製品を作るために使 ABSと共に、あるFDM機械はまたポリカーボネート(PC)またはpolyetherimide(PEI)のような他のthermoplasticsで、印刷します。 サポート材料は通常ポリフェニルスルホン(PPSF)のような水溶性のワックスまたは壊れやすいthermoplastics、です。

Thermoplasticsは熱、化学薬品および機械圧力に耐えることができますそれらにテストに抗しなければならないプロトタイプを印刷するための理想的な材料 また、FDMは非常に詳細なオブジェクトを印刷できるため、部品の適合と形状をテストする必要があるエンジニアにも一般的に使用されています。

FDMは、最終用途部品、特に小型で詳細な部品や特殊な製造ツールの製造にも使用されます。 あるthermoplasticsはfdmに医療産業内の普及した3D印刷方法をする食品および薬剤の包装で使用することができます。

プロのFDMプリンタは、通常、それらを完全な3D印刷システムに投資する企業のための最も安いオプションの一つになり、between10,000と$300,000の間のコスト。

FDMを使用している企業

StratasysはFDMの発明を担当していますが、この技術から利益を得ている唯一の企業ではありません。 過去の二十年にわたって、FDMは世界の最も広く利用された3D印刷方法になりました。

FDMプリンターを製造する多くの会社はまた外的な3D模倣および印刷を含む顧客に3D印刷サービスの範囲を、提供します。3D SystemのCube、MakerBotのReplicator、StratasysのMojoなどの一部のFDMプリンタは、愛好家、発明家、日曜大工、中小企業の所有者が使用するために設計されています。 それらは小さく、有効ユーザーフレンドリーである。しかし、あなたの家にこれらの3Dプリンタのいずれかを持つことは安くはありません。

キューブはmarket1,299で市場で最も手頃な価格のデスクトップFDMプリンタの一つです。 MakerBotのマシンはさらに高価で、価格は$2,549から3 3,299です。 そしてStratasysのMojoは$10,000の下でちょうど要する。

しかし、この人気のある技術は、カリフォルニア州に拠点を置くPirate3Dのような3D印刷スタートアップが平均的な消費者の家庭に3D技術をもた Pirate3DのBuccaneerは、2013年12月に発売される予定で、わずか347ドルで販売されています。

デスクトップFDMプリンタを購入したくない3D愛好家は、独自のものを構築することができます。 イギリスのバース大学で設立されたオープンソースの3Dプリンタ設計プロジェクトである”replicating rapid-prototyper”またはRepRapのキットや部品を販売する多くのサイトがあります。

3D印刷に関する最新のニュースと機能については、次を参照してください。

• LiveScienceトピック：3D印刷