FDM是什麼？認識3D列印FDM原理、優點及常見市售機型比較

3D列印（積層製造）是一項革命性的技術，改變了許多產品製造的方式！這項技術自1980年代就存在，並在這些年裡不斷發展。
其中最受歡迎的3D列印方法就是「材料擠製」（FDM: Fuse Deposition Modeling ）技術。

在本篇文章中，我們將討論FDM技術是什麼？它是如何用運做的？以及相對於其他3D列印技術的優勢。

什麼是FDM？

最常見的FDM 3D列印技術是將熱塑性材料，透過加熱並壓縮的方式，利用層層堆疊的方式創建一個產品。

在這個過程中，擠出機（Extruder）會將材料送至加熱器（或稱「熱端」、「Hotend」）加熱至熔點，再將材料從噴嘴（Nozzle）擠出。

列印過程是利用噴嘴在平面上移動，擠出新的材料進行堆疊，在每一層完成後，平台會向下移動一個微小距離，這樣就可以進行下一層列印。
這個過程會持續進行，直到物體完全列印出來。

3D列印 FDM如何操作使用？

FDM 3D列印技術有哪些優點？

相對於其他3D列印技術，FDM技術最大的優點為「設備成本相對較低」與「材料種類最為廣泛」，此外，FDM列印機也非常適合用於原型製作和小批量生產，因為它們可以快速地創建出高品質的產品。

當然，FDM列印技術也有一些缺點。相對於其他生產製造技術與3D列印技術，FDM列印成品的表面精細度較差，依照不同要求，時常會需要額外的後處理。

FDM 3D列印對個人及企業來說有什麼優勢？

個人用戶

1. 簡單操作、容易上手：FDM列印機相對其他3D列印技術擁有較低成本與技術門檻，人人皆可運用此項技術。
2. 自家生產：能讓用戶可以在自家製作各式零件、工具或客製化物件。
3. 教育意義：FDM技術是學習3D建模、零件設計與製造過程的重要工具。
4. 物品維修：可用於創建損壞物品的替代零件，以節省金錢並延長物品的使用壽命。
5. 創意實現：各種設計創意都可以自己嘗試列印生產、打樣

企業用戶

1. 成本低、效益佳：與其他3D列印技術相比，FDM列印機相對便宜，不論大中小企業皆適用。
2. 提升時間效率：FDM技術能夠快速進行原型製作與少量生產，減少製程所需的時間與成本。
3. 幫助研發、創新效益：能夠成為團隊探索新設計可能性的助力，刺激創新產品開發。
4. 相對節省且環保：能夠依照需求量生產零件以減少浪費。
5. 經濟效益：FDM的列印材料相當廣泛，可用於不同場合之少量多樣零件生產。

常見的FDM 3D列印機設備推薦及比較

一般FDM 3D列印機

此類列印機受眾為個人用戶為主，設備單價大皆低於5萬台幣。

Prusa i3 MK3S+

列印尺寸：250 x 210 x 210 mm

優點：完全開源，擁有眾多社群成員。
缺點：不耐用，零部件的間隙會隨著使用明顯變大。

Creality Ender 3

列印尺寸：220 x 220 x 250 mm

優點：價格實惠。
缺點：不耐用、零件精度不佳、列印速度較慢、列印噪音大。

Rat Rig V-Minion

列印尺寸：180 x 180 x 180 mm

優點：

• 高精度：此價格帶內少有的高精度MGN線性滑軌。
• 穩定性：全機皆採用高耐久機械結構與高規格機械與電子元件。
• 小空間：僅需約55x45x42cm（寬深高）空間即可運作！
• 高速度：高達250mm/s的列印速度！
• 經濟性：自行組裝價格更實惠！

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進階FDM 3D列印機

此類列印機受眾為中小型企業為主，設備單價大多介於5～50萬台幣。

Ultimaker S5

列印尺寸：230 x 190 x 200 mm

優點：世界知名品牌、聯網系統操作便利，易於使用、雙噴頭。
缺點：價格較高、列印速度慢、部分零件容易損壞。

Raise3D Pro 3

列印尺寸：300 x 300 x 300 mm

優點：聯網系統操作便利、雙噴頭。
缺點：價格較高、列印速度慢、部分零件容易損壞。

Rat Rig V-Core 3.1

列印尺寸：500型 – 500 x 500 x 500 mm （另有200型, 300型, 400型）

優點：

• 高精度：動態全採用高精度MGN線性滑軌。
• 高速度：CoreXY架構高速列印，最快可達500mm/s！
• 便利性：三軸式全自動平台校正、便利的聯網操作系統。
• 穩定性：全機皆採用高耐久機械結構與高規格機械與電子元件。
• 自由度：完全開源，可自由改裝升級，擁有來自全世界的廣大用戶社群！
• 經濟性：最大尺寸機台（V-Core 3.1 500型）不到10萬台幣，自行組裝價格更實惠！

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工業FDM 3D列印機：

此類列印機受眾為企業用戶為主，設備價格多數都高於50萬台幣。

Stratasys F370

列印尺寸：355 x 254 x 355 mm

優點：機台穩定性高、精度高、操作便利。
缺點：價格高昂、僅能使用8種官方材料。

Markforged X7

列印尺寸：330 x 270 x 200 mm

優點：可在列印件中嵌入連續纖維絲，以達到超高強度。
缺點：價格高昂、僅能使用官方材料、需用官方聯網切片軟體（資安考量）。