パソコンの中に作り上げた3Dモデルを現実に生み出してくれる。それが3Dプリンターです。3Dプリンターにはいろいろな方式があり、FDMはその一つです。
どういった特徴がある方式なのか、気になる値段はどれくらいなのか、確認していきましょう。
3Dプリンターとは？
3Dプリンターとは、立体物を出力することができるプリンターのことです。
3DCADや3DCGなど、パソコン内で組み上げた3次元データを、現実に立体造形することができます。
通常のプリンターは、平面の用紙にインクを吐き出して文字や絵を印刷しますが、3Dプリンターも基本的な原理は同じです。
パソコンの中の三次元データを「薄い輪切りの堆積物」として扱い、層を一枚一枚積み上げるようにして立体物を出力していきます。
一昔前、3Dプリンターは企業の業務用の機械であり、本体も大きく高価でした。しかし現在は個人が所有できるサイズ、価格帯、使用感のものも増えており、手軽に立体造形に挑戦できる時代に突入しています。
FDM3Dプリンターとは？
3Dプリンターにはいろいろな種類があり、如何にして立体物として出力するかによって方式が分かれています。
それぞれに特徴があり、得意不得意があるので、満足のいくものを作りたいなら、自分が作りたい造形物によって3Dプリンターを選ぶことがとても大切になります。
3Dプリンターの方式の一つがFDM
3Dプリンターの方式の一つがFDM（Fused Deposition Modeling／熱溶解積層方式）です。
現在コンシューマー向け3Dプリンターの主力となっている方式で、細長いノズルの先端から溶かした樹脂を吐き出して積み上げて行く造形方式となっています。
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FDMの3Dプリンターの特徴
FDMの3Dプリンターでは、熱可塑性樹脂を熱で溶かして半液状にし、ノズルから押し出して一筆書きの容量で樹脂を積み上げて造形物を作り上げていきます。積み上げられた層は自然に冷却され、半液状から固体に戻ります。
アメリカの会社が持っていたFDMの特許が2009年に切れたので多くの企業が参入し、結果個人でも手に入りやすい3Dプリンターが発売される流れになりました。
FDMの3Dプリンターのメリット
FDMの3Dプリンターのメリットとして、扱いが簡単だという点が挙げられます。
材料のフィラメントは基本的に素手で触っても大丈夫なので、光硬化樹脂や粉末材料よりも安全に扱うことができます。
また、使える素材も豊富で、樹脂素材のABSやポリカーボネードなど、工業製品と同じ素材を扱うことができます。
FDMの3Dプリンターのデメリット
もちろん、FDMにもデメリットはあります。よく挙げられるのは、積層痕が残ってしまうという点です。
FDMはノズルが先に積んだ層の表面をなぞるようにして樹脂を押し出し次の層を作っていくので、どうしても積層痕が残りやすくなります。
なめらかな表面を作りたい場合は、出力が完了した後ヤスリやリューターを使って後処理をする必要があります。
また、FDM3Dプリンターではサポート材が必要になります。サポート材とは、立体物の「空中に浮いている部分」が出力中自重で潰れないようにするための補助部品のことです。出力完了後に自分で除去しなければなりません。
FDMと光造形方式の違いは何？
FDMと並んで3Dプリンターの主流となっているのが光造形方式です。両者の違いは何なのでしょうか。
FDMと光造形方式のアプローチの仕方
双方「一枚一枚層を積んで立体にしていく」という基本は同じですが、アプローチの仕方が異なります。
溶かした樹脂を細いノズルから押し出して積んでいくFDMに対し、光造形方式は、液体状の光硬化性樹脂に紫外線レーザービームを当てて固めていくという方式です。
一層分の硬化が済むと、立体物を乗せた台の方が垂直方向に移動し、次の層へと進む仕組みになっています。
FDMと光造形方式の出来上がりにも違い
出来上がりにも違いが現れます。積層痕が残りやすいFDMに比べ、光造形方式は表面が非常になめらかで高精細な出来上がりになります。
液体状の樹脂を一層ずつ固める際、層と層の間に二つの層が混じり合った中間層が構成されるからで、これが光造形方式の大きな特徴となっています。
また、光造形方式は液体樹脂にレーザービームを当てて硬化させるので、樹脂が加熱されたときに起きる「熱収縮」がおきません。
そのため、3Dデータを正確に立体物として出力することが出来るのです。
一方で扱いには注意が必要です。素手でも触れるフィラメント状の材料を使うFDMと異なり、光造形方式で使用する液体樹脂は慎重な扱いが必要で、太陽光を当てると固まる可能性があるので遮蔽する必要があります。
造形物が完成したあとの後処理もFDMと比べると難しいため、その点にも注意が必要になります。
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FDM方式の3Dプリンターはどこで購入できる？
3Dプリンターの購入場所としては、「ネット通販」「専門店」「家電量販店」が選択肢としてあげられます。
①ネット通販
ネット通販は忙しい人の味方です。家まで郵送してもらえるのも大きなメリットで、いつでもどこからでも購入することができます。
ただ実物を見ることができないので、実際の大きさや使用感などが想像と違った、ということが起こりがちです。
口コミなども併せて情報を集めるようにしましょう。
②専門店
初心者におすすめなのは専門点に行くことです。現物を自分の目で見て、店員にいろいろ教えてもらいながら買い物をすることができます。
ただ専門店は数が少ないためその点がネックです。自宅から無理なく行ける範囲に行きつけの専門店があることは、今後材料などを継続的に購入することを考えると非常に幸運と言えるでしょう。
③家電量販店
家電量販店であっても、大手のところなら3Dプリンターを扱っているというところが増えてきています。
3Dプリンター専門店と異なり、家電量販店なら身近な存在なので気軽に立ち寄って実物を確認することもできるでしょう。
ただ3Dプリンターは一般的な家電とは言えないため、全ての家電量販店で扱っているわけではありません。空振りになってしまうことを回避するためにも、事前に確認して足を運ぶのがおすすめです。
FDM方式の3Dプリンターの価格はどのくらい？
FDMはコンシューマー向け3Dプリンターにも多い方式で、いろいろな種類が発売されています。価格帯は幅広く、数万円のエントリーモデルから、数百万円のハイエンド機種まで取り揃えられています。
エントリーモデルなら3～5万円で手に入るモデルもあるので、まずは低い価格帯のものから3Dプリンターになれていくのがおすすめです。
おすすめのFDM方式3Dプリンター3選
Adventurer3
FLASHFORGE社が発売しているモデルで、非常にコンパクトな本体に対し150×150×150mmのプリントサイズが可能です。
造形中にフィラメントがなくなってしまっても、その時点で一時停止して継ぎ足して再開、という流れが可能になっているのでとても扱いやすくなっています。
遠隔カメラも搭載されているので、出力を隣で見守る必要もありません。
| 造形マテリアル | PLA、ABSなど |
| 最大造形サイズ | 150×150×150 mm |
| 積層ピッチ | 0.05mm～0.4mm |
Adventure3は非常にコンパクトで場所を取らない、エントリータイプの3Dプリンターです。ワンプッシュでノズルが取り外せるので、簡単に自力でメンテナンスが可能です。… 続きを見る
UP Plus2
Tiertime社による3Dプリンターで、コンパクトでありながら高品質の出力を大きなアピールポイントにしています。
オートキャリブレーション機能を搭載しており、従来手動調節していた台の水平調節を自動で行ってくれるので、造形の失敗を大きく減らすことが可能です。
| 造形マテリアル | ABS、PLA |
| 最大造形サイズ | 14×14×13 cm |
| 積層ピッチ | 0.15〜0.40mm |
コンパクトサイズの3Dプリンターでありながら、同クラスの機種の中でも比類のない使いやすさと安定感を実現し、かつ高品質な出力が可能。初心者にもオススメの3Dプリンターです。… 続きを見る
raise3D Pro3
日本3Dプリンター株式会社が発売しているモデルで、一層あたりの厚みを最小0.01mmまで薄くすることで高精度な造形を可能にしています。
また、高精度であればあるほどネックになってくるフィラメントの目詰まりも、設計を見直すことにより低減されており、安定的なフィラメントの押し出しを可能にしています。
| 造形マテリアル | T-PLA、T-ABS、PETG、PTG、Polyflex、カーボン、木質、etc |
| 最大造形サイズ | 300×300×300 mm |
| 積層ピッチ | 0.01〜0.65mm |
可動式デュアルヘッドを搭載。デュアルヘッドを使うことで、2色での造形や、サポート材として水に溶ける水溶性フィラメントでの造形ができます。… 続きを見る
FDMの3Dプリンターとは？まとめ
FDMは、コンシューマー向け3Dプリンターでは定番の方式です。
積層痕が目立ちやすいというデメリットはありますが、扱いが簡単で商品ラインナップが広く、初心者向けのエントリーモデルから高精度な造形が可能なハイエンドモデルまでいろいろな商品が発売されています。
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