FDM テクノロジー
FDMテクノロジー（Fused Deposition Modeling／熱溶解積層方式）は、1980年代後半にStratasysが特許を取得した造形方式です。
FDM方式の特徴は、ABSやポリカーボネートなどの実製品と同じ工業用樹脂素材を使って造形が行えることです。
これにより、機械特性、化学特性、耐熱特性に実製品レベルの物性をもった造形パーツを使用した高精度な検証が可能となります。
また、造形物をそのまま実際の部品として使用したり、治具や型を直接製造するDDM（Direct Digital Manufacturing）も可能になりました。
FDM方式の開発元は米Stratasys（ストラタシス）
現在最も普及しているFDM方式の3Dプリンターですが、その技術を開発し、今日まで業界をリードし続けるトップメーカーがStratasysです。
当社アルテックは、Staratasysの日本代理店として、長年日本国内のお客様へ3Dプリンターをご提供しております。
造形の仕組み
FDMテクノロジーを採用する3Dプリンターは、熱可塑性プラスチック材料を半液状に溶かし、コンピュータが制御する経路に沿って押出成形していくことで一層ごとにパーツを構築します。
FDMはプリント時、完成品となるモデリング材料と足場的役割を果たすサポート材料の2つの材料を使用します。
マテリアル・フィラメントが3DプリンターのマテリアルベイからX座標とY座標上を移動するプリントヘッドに供給され、材料を付着させて各層を完了してから、ベースがZ軸を下方に移動して次の層が開始されます。
3Dプリンターがモデル形成を完了すると、ユーザーはサポート材料をマニュアルで取りはずすか、または洗剤と水で溶かしとることができます。完成したパーツはそのままお使いいただけます。
リアルな熱可塑性プラスチックで造形する耐久パーツ
FDMは、標準または工業グレードの高性能熱可塑性プラスチックにより、コンセプトモデル、機能プロトタイプ、および最終用途パーツを作成します。これは生産グレードの熱可塑性プラスチックを使用した唯一の専門的な3Dプリンティング技術です。これにより、パーツは機械特性、化学特性、耐熱特性な強度の面で比類ない性能を発揮します。
FDMのメリット
FDMは、クリーンで使いやすくオフィスに優しい3Dプリントプロセスです。熱可塑性プラスチックパーツは、熱、化学物質、湿気、乾燥した環境への露出や機械的応力に耐えることができます。可溶性サポート材料により、従来の製造方法では困難であった複雑な形状や空洞を作成できます。
FDMの3Dプリンター製品情報
FDM方式の3Dプリンターは人気の高い製品が揃っています。当社で扱っているFDMの製品情報はこちら。
FDMの3Dプリンター活用事例
FDM 3Dプリンター 専用モデル樹脂材料
| 材料名 | 特長 | 解説 | 種類 | 対応機種 |
|---|---|---|---|---|
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PLA （ポリ乳酸：バイオマスプラスチック)
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耐高張力、曲げ強度、低ランニングコスト | PLAは、低融点で扱いやすく高速造形が可能な11色（5色の半透明材料を含む）の低ランニングコスト材料です。コストを抑えて設計・デザインの確認や開発を迅速に行えます。半透明材料を使用したテールランプやシースルーモデルのプロトタイプに最適です。 | ■PLA ホワイト、ブラック、ダークグレイ、ライトグレイ、レッド、ブルー、ホワイト（半透明）、レッド（半透明）、ブルー（半透明）、イエロー（半透明）、グリーン（半透明） |
F170、F270、F370 |
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ABS-M30 （アクリロニトリル ブタジエン スチレン)
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耐高張力、衝撃強度、曲げ強度、環境安定性 | ABS-M30は、9色の業務用プラスチックのABSパーツ作成を可能にし、コンセプトモデルや、機能プロトタイプ、治具、取付具、製造ツーリング、エンドユースパーツなど、様々な要件を満たすパーツの作成に最適です。ハンズフリーのサポート除去のために、水溶性のサポートマテリアルで動作し、製品開発プロセスをより効率的にします。 | ■ABS-M30 ナチュラル、ホワイト、ブラック、ダークグレイ、レッド、ブルー ■ABS-M30 （F170, F270, F370のみ） グリーン、オレンジ、イエロー |
F120、F170、F270、F370、Fortus450mc、F900 |
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ABS-M30i （生体適合性 ABS)
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生体適合性 | ABS-M30iは、ISO 10993およびUSPクラスVIに準拠した生体適合性のABS樹脂です。造形した完成品にガンマ線やエチレンオキサイド滅菌処理が可能で、十分な強度と抗菌性を持つため医療機器や食品関連器具などのツールに最適です。 | ABS-M30i アイボリー | Fortus450mc、F900 |
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ABS-ESD7 （静電気拡散性 ABS）
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静電気拡散性 | ABS-ESD7は、静電気の発生を抑制するとともに電気を帯びた際は、ゆっくりと放電する静電気拡散性の特性を持つため、電子機器製造の組立ラインにまで利用可能です。 | ABS-ESD7 ブラック | F370、Fortus450mc、F900 |
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ABS-CF10 (ABS＋10%のチョップドカーボンファイバー)
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高強度、高剛性 | 「ABS-CF10」はABS材料に10%のチョップドカーボンファイバーを混ぜることでABS-M30と比較して強度が115%、剛性が150%と高いパフォーマンスを発揮いたします。 これにより、治工具や最終製品などより強度を必要とするモデルを手軽に造形することが可能です。 |
ABS-CF10 ブラック | F170、F270、F370 |
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ASA （アクリロニトル スチレン アクリレート）
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耐候性、耐熱性、高耐久性 | ASAは、屋外での使用に最適なな耐候性とマットの質感で美しい外観を再現するためエンドユースパーツに最適な樹脂材料です。また、合計10種類のカラーを選択できるようになり、その使いやすさは、繰り返されるテストやデザインにも理想的です。 | ■ASA アイボリー、ブラック、レッド、オレンジ、イエロー、グリーン、ブルー、ホワイト、ダークグレイ、ライトグレイ |
F120、F170、F270、F370、Fortus450mc、F900 |
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FDM TPU 92A （熱可塑性ポリウレタン)
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高伸張性、高靭性、耐磨耗性、耐引裂性 | FDM TPU 92Aは、優れた靭性と伸張性を持つため正確なエラストマー部品を効率よく造形することができます。柔軟性が必要なチューブ、エアダクト、ダンパーなどに最適です。簡易型作成や注型のプロセスを回避することができます。（Shore 92） | FDM TPU 92A ブラック | F170、F270、F370 |
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PC-ABS （PC + ABS）
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最高水準の耐衝撃性、さらにPCの機械的特性および耐熱性と、ABSの美しい表面の外観 | PC-ABSは、PCの強度および耐熱性、ABSの柔軟性の2つの優れたFDM熱可塑性プラスチックの最高の特性を提供します。さらにPC-ABSは、優れた特性定義と表面仕上げを示しています。 | ■PC-ABS ブラック、ホワイト |
F370、Fortus450mc、F900 |
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Diran 410MF07 （ナイロン)
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耐衝撃性、耐摩耗性 | Diran 410MF07は、優れた靭性と衝撃強度、耐摩耗性を備え持つナイロンベース材料です。炭化水素系の薬品に対しても耐性を持ち、最終製品、治具・工具に最適です。 | Diran 410MF07 グレイ | F370 |
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PC (ポリカーボネイト)
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優れた強度、耐熱性 | PCは、耐久性のあるエンジニアリング材料で、機能的プロトタイプなどの最終用途部品を生産できます。PCの高引張力、曲げ強さは、要求の厳しいプロトタイピングのニーズ、治具、および金属曲げ加工や複合作業のためのパターンに最適です。少量生産とカスタマイズが可能となり、テストによって信頼性を高めることができます。 | PC ホワイト | Fortus450mc、F900 |
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PC-ISO (生体適合性 ポリカーボネイト)
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生体適合性、優れた強度、耐熱性 | PC-ISOは、最も耐熱性のある生体適合性材料です。ガンマ線とエチレンオキサイド滅菌処理が可能であり、ISO 10993およびUSPクラスVIに準拠しています。 | ■PC-ISO ホワイト、アイボリー |
Fortus450mc、F900 |
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FDM-Nylon6（ナイロン6）
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耐衝撃性、耐磨耗性樹脂 | FDM-Nylon6は、高い衝撃強度を持つ機能的プロトタイプ、製造工具、製品パーツの製作に最適です。 | Nylon6 ブラック | F900 |
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FDM-Nylon12（ナイロン12）
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耐衝撃性、耐疲労性樹脂 | FDM-Nylon12は、スナップフィットなどに最適な高い弾性を持ち、反復的な振動や曲げの付加に強い特性を持ちます。 | Nylon12 ブラック | Fortus450mc、F900 |
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FDM-Nylon12CF（ナイロン12カーボンファイバー）
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優れた耐疲労性、最も高い衝撃強度だけでなく、優れた耐薬品性 | FDM-Nylon12CFは、ナイロンに優れた機械特性を備えるカーボンファイバーを含むことで、FDM熱可塑性プラスチックの中で最高の曲げ強度を実現しています。 | Nylon12CF ブラック | Fortus450mc、F900 |
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FDM-NylonCF10（ナイロンCF10）
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高強度、高剛性、耐薬品性樹脂 | ナイロン材料に10%のチョップドカーボンファイバーを混ぜ合わせた高性能な炭素繊維複合材料です。従来の"ABS-CF10"と比較して73%以上の強度を持ち、強度・剛性・耐薬品性に優れています。 | NylonCF10 ブラック | F190CR、F370CR |
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ULTEM 9085 (PEI：ポリエーテルイミド)
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優れた機械特性、化学特性、耐熱特性 | ULTEM 9085は、充分に精査された高性能熱可塑性プラスチックで、機能テスト、ツーリング制動、--航空機内装部品や配管を含む、エンドユース部品のDDM（ダイレクト・デジタル・マニュファクチャリング）といった、高度な用途にも対応可能です。この高性能のFDM熱可塑性プラスチックは、耐熱や耐化学性が必要な用途にまで、付加製造の利用を発展させました。ULTEM 9085は、ブレークアウェイサポートマテリアルに対応しており、黄褐色と黒が利用可能です。 | ■ULTEM 9085 黄褐色、ブラック |
Fortus450mc、F900 |
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ULTEM 1010 (生体適合性 PEI：ポリエーテルイミド)
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食品接触認定を受けた生体適合性。耐薬品性と耐熱性、および引張強度に優れた特性 | ULTEM 1010は、FDM熱可塑性プラスチックのうち最も高い耐熱性、耐薬品性および引張強度を提供します。NSF 51食品接触認定を受けた唯一のFDMマテリアルであり、ISO 10993/USPクラスVI認定と生体適合性があります。ULTEM 1010は、金属、プラスチックまたは複合パーツ製造のための大型カスタムツール 蒸気オートクレーブに耐えることのできる外科用ガイドのような医療器具品のための耐熱性金型、パターン、取付具ハウジング、ダクトおよび半構造部品などの、航空宇宙部品、ボンネット内の自動車部品 等に最適です。ULTEM 1010は、改良された使いやすいブレークアウェイ・サポートマテリアルに対応しています。 | ULTEM 1010 褐色 | Fortus450mc、F900 |
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Antero 800NA （PEKK：ポリエーテルケトンケトン)
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耐薬品、超低アウトガス、耐熱樹脂 | Antero 800NAは、航空宇宙製品用部品や耐薬品性産業部品に適合します。 | Antero 800NA 褐色 | Fortus450mc、F900 |
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Antero 840CN03 （PEKK：ポリエーテルケトンケトン)
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耐薬品性、超低アウトガス、ESD特性樹脂 | Antero 840CN03は、最も要求が厳しい用途向けのPEKKペースの複合材。機械特性、化学薬品特性、ESD特性に優れています。 | Antero 840CN03 ブラック | F900 |
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ST-130 （Sacrificial Tooling）
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耐薬品性、超低アウトガス、ESD特性樹脂 | 可溶性があり、硬化後に簡単に溶解させることが出来るため、複合材のレイアップ作業を加速させます。 | ST-130 ブラック | Fortus450mc、F900 |
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