3Dプリンター ってなに? #2 熱溶解積層方式 ( FDM ) 編

熱溶解積層方式 ( FDM )ってなに?

こんにちは、この度は WHITEFLAG 3D公式ブログへお越しいただきありがとうございます。

本日のテーマは前回から引き続き” 3Dプリンター ってなに?”となり、2回目の今回は前回紹介した熱溶解積層方式( FDM )についてお届けいたします。

このブログをお読みいただいている方々の中には”そんなことは知っている!技術的な話が聞きたい!”といった方もいらっしゃるかもしれませんが、本連載では初心に帰り、” 3Dプリンター ってなに?”をお届けいたします。

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熱溶解積層方式 ( FDM )について

3Dプリンター に少し触れたことのある方でも、熱溶解積層方式という呼び方はあまりなじみがないかもしれません。この方式は一般的に”FDM”と呼ばれており、”Fused Deposition Modeling”の頭文字をとった物となります。横文字はなかなか覚えづらいとは思いますが、熱溶解積層方式 = FDM (以下FDMと表記)、ぜひ覚えてみて下さい。

FDMとは、200度~300度程度に熱したシャープペンシルの先ほどの細い穴から溶かした樹脂を吐出し、何層にも積み上げていく造形方式です。溶かされた樹脂は冷やされることで固体化し、造形ができる、というわけです。細長い積み木を丸く積み上げていくことを0.2mm等の小さい隙間で行っているとイメージしていただければ幸いです。

FDMの歴史

1989

FDM方式の発明

現在のStratasys社が材料押出方式の原理を発明、特許を取得し世界初のFDM方式 3Dプリンターを発売したことが多くの3Dプリンターの源流にあたると言われています。1989年というPCがまだ一般的ではなかった時代から現在多く普及している方式の3Dプリンターが存在していたということになります。

2004

オープンソース 3Dプリンタアイディアの公開

現在普及している3Dプリンターの母となるRepRapと呼ばれるオープンソース 3Dプリンタのアイディアが公開されました。この3Dプリンターは部品を3Dプリンターで造形し、組み立てを行うことでおよそ350ユーロで完成する画期的な3Dプリンターでした。

2009

FDM方式の特許権利期間が終了

Stratasys社の保有していたFDM方式の基本特許権利期間が終了し、FDM方式の3Dプリンタが安価に流通するようになった。RepRap オープンソース 3Dプリンタが存在したことも相まって、急速に商品が増えていく。

2011

marlinファームウェアのオープンソース化

現在多くの3Dプリンタのファームウェア(PCで言うOSのような物)であるmarlinがオープンソースプロジェクトとなり、より多くの3Dプリンタが世の中に誕生する。

FDM方式 3Dプリンタの普及

Stratasys社の基本特許権利期間が終了したことにより一般化したFDM方式 3Dプリンター、2023年1月現在非常に多くの3Dプリンターが存在し、安価な製品では3万円前後から、高額な製品では1000万円以上等と幅広い価格帯の製品が存在しています。一般的に家庭向けでデスクに置けるようなサイズの3Dプリンターはおよそ3万円前後で購入でき、しっかりと調整を行えばWHITEFLAG 3Dにて販売しているランプシェードのような造形を行うことだって可能です。

製品自体は安価に販売されるようになりましたが、依然として紙に印刷するプリンターのように一家に一台とまで普及はしていない現状があります。なぜでしょうか?

簡単に普及しない原因等を想定した場合、以下のようなことが考えられます。

 ・熱を扱う機器であり、小さなお子様がいる家庭等での長時間稼働が難しい。

 ・振動と音を伴う機械であり、大きな造形物では24時間を超えて稼働することも珍しくない。

 ・安価な3Dプリンターは調整する場所が多く、箱から出してすぐに使える状況ではないものが多い。

 ・調整方法等がよくわからず、3Dプリンターに失敗のイメージがある。

上記のうち、調整方法等については本ブログにて”How to use 3Dプリンター”連載を予定しておりますので、乞うご期待下さい。

最初の1台にWHITEFLAG 3DがおすすめするFDM方式3Dプリンター

FDM方式の3Dプリンターは多くの種類があり多種多様な製品があります、最初の1台を選ぶとき、何を選んだらよいのか難しいですよね?そんな3Dプリンター選び、WHITEFLAG 3DはCreality社の3Dプリンターをおすすめします。なぜなら世界中にユーザーがおり、トラブルシューティングやカスタム等の際、非常に情報が多いことからです。