FDM 3D プリンターは速度が遅く、精度が低いと言われていますが、なぜ最も人気があるのでしょうか?

3D 印刷技術は広範囲かつ奥深く、さまざまな技術タイプが含まれます。一般的な技術としては、ステレオリソグラフィー (SLA)、熱溶解積層法 (FDM)、選択的レーザー焼結法 (SLS)、選択的レーザークラッディング (SLM)、3 次元印刷技術 (3DP)、マルチジェット溶融法 (MJF) などがあります。成形方法は異なりますが、いずれも層ごとに積層する積層造形技術の原理を採用しているため、総称して3Dプリンティングと呼ばれています。

それぞれの技術には長所と短所があります。たとえば、展示会でよく見かける 3D プリンターは、FDM プロセスを使用したデスクトップ 3D プリンターです。このプロセスでは、日常生活で使用する射出成形製品と比較すると、印刷速度が遅く、表面が粗いという印象を与えます。しかし、毎年世界中で販売される何十万台もの 3D プリンターの中で、最も多く販売されているのは FDM 3D プリンターです。その理由は何でしょうか?

この問題に関して、筆者は北京慧天威科技（Hongrui 3D）のゼネラルマネージャーである張宏強氏にインタビューした。彼はFDM 3Dプリンターの信奉者です。2011年にFDM 3Dプリンターの開発を開始し、今では7年が経ちます。会話の中で、彼は質問に対する答えをくれました。

原理はシンプルで初心者にも適しています

FDM 3D プリンターの動作原理は非常にシンプルで使いやすく、「付加製造」の層ごとに積み重ねる成形方法を非常に直感的に解釈できるため、特に初心者に適しています。そのため、ほとんどの 3D プリンターユーザーが最初に購入するマシンは FDM 3D プリンターです。さらに、FDM 3D プリンターは最初にオープンソース化され、メーカーの間で爆発的に普及し始めました。国内外で数多くの FDM 3D プリンターメーカーが登場し、この技術の普及も促進しました。

図：FDM 3Dプリント技術の成形原理
手頃な価格、安全、環境に優しい<br /> もう一つの重要な理由は、FDM 3Dプリンターが非常に手頃な価格であることです。現在、最も安価な試用モデルは数百元しかかかりません。もちろん、産業のニーズを満たすために数百万元もする産業用マシンもあります。 Hongrui の 3D プリンターの価格は数千元から数十万元までの範囲で、成形サイズが 0.1 メートルから 1 メートルまでの対応モデルがあります。メーカー、デザイナー、エンジニア、教師、工場など、どんな方でも自分に合ったモデルを見つけることができます。

図：Hongrui Z400 3Dプリンター FDM 3Dプリンターのもう1つの利点は、環境に優しいことです。最も一般的に使用される消耗品はPLA（ポリ乳酸）です。これは、再生可能な植物資源（トウモロコシの茎など）からのデンプン原料から作られた新しいタイプの再生可能な生分解性材料です。したがって、印刷プロセスと最終製品の両方が非常に環境に優しいです。 SLA や DLP などの技術で使用される感光性樹脂には顕著な臭いがあり、SLS や SLM などの技術で使用される粉末は粉塵汚染を引き起こしやすいです。環境保護と健康の観点から、FDM 3Dプリンターは小中学校の優先設備となり、全国で開催される3Dプリントコンテストでも基本的にFDM 3Dプリンターが使用されています。

図: FDM 3Dプリンターで使用される材料
1台のマシンで体験、創造、生産<br /> 多くの人は、FDM 印刷は精度が低く、速度が遅いと言いますが、それはこの技術を深く理解していないからです。上記の欠点は、機械の台数を増やし、その使用を合理的に割り当て、後処理することで効果的に克服できます。

教育体験、創作、生産のいずれの用途でも、FDM 3D プリンターなら可能です。インターネットで大流行した3Dプリントの月ランプは、FDM 3Dプリンターで製造され、購入者から高い評価を得ました。

以下の作品は、「張飛印刷」スタジオがHongrui Z300 FDM 3Dプリンターを使用して印刷したものです。接合、研磨、着色などの後処理を経て、非常にリアルな効果を実現できます。3Dプリントの質感は完全に目に見えず、プロセスは従来の成形などの方法よりもはるかに簡単です。

FDM 3D プリンターでは、PLA 材料に加えて、一般的に使用されるプラスチック ABS、柔軟な TPU、強化炭素繊維複合材、高強度 PA ナイロン、医療要件を満たす PEEK など、さまざまな材料を使用します。ユーザーは、最終的な使用要件を満たすために、使用シナリオに応じてさまざまな材料を選択できます。

張宏強氏とのコミュニケーションを通じて、筆者は他の3D印刷技術と比較して、FDM 3Dプリンターの利点は依然として明らかであり、短期間で他の技術に置き換えられることはなく、依然として主流の製品であると感じています。

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