3Dプリンターで最も身近な方式は２つありますが、その一方がフィラメントと呼ばれる材料を用いる方式で、FFF（FDM）方式と呼びます。FFF方式はFused Filament Fabricationの頭文字を取ったもので、プラスチック材料をリール状のスプールに巻いた「フィラメント」を用いて3Dプリントを行います。
FFF方式は、国内では「FDM（Fused Deposition Modeling）方式」という愛称で呼ばれる事がありますが、FDM方式は1988年にStratasys社が特許を取得した造形方式になります。そのため、以下ではFFF方式全般にいえることに関して説明していきます。
フィラメントは直径1.75mmのものが一般的で、3Dプリンターのホルダにセットして使用されます。材料の種類は豊富に存在し、ナイロン (PA)、PET、ASA、ポリカーボネート(PC)、耐摩耗性や耐油性等に優れたポリウレタン系熱可塑性エラストマー、熱可塑性ポリウレタン（TPU）といったようなプラスチックもあります。耐衝撃性、耐摩耗性、靭性、柔軟性、透明性などの要件やアプリケーションにより最適な材料を選択することができます。
セットされたフィラメントは材料口から挿入され、モーターの駆動力により輸送され、ノズル付近の加熱部に送られます。ノズルの直径は0.4mmのものが多く、加熱部で加熱されたフィラメントは溶融し、そのノズルから押し出されることで、細いストリップ状の線材となり3Dプリントされます。FFF方式の場合、3Dプリントらしい中空な構造を形状を出力する際にサポート材を造形します。サポート材とは中空な構造の天井部分を造形するための足場となる構造です。
「熱で溶かし押し出して出力する」を可能にするために、主な特徴として、FFF方式の材料には熱可塑性樹脂が採用されています。熱可塑性樹脂とは、熱を与えると溶け、冷えると硬化するプラスチック材料のことです。対義語として熱硬化性樹脂がありますが、熱硬化性樹脂は1度硬化すると熱を加えても溶けずに炭化してしまうため、FFF方式に用いることができません。
また、材料開発目線での特徴として、小規模な設備でフィラメント成形が可能である点とフィラメントにフィラーを配合すれば、性能を調整できる点が重要です。フィラメントは押出成形により造形されたフィラメント材をリール状に巻くことで利用可能となります。フィラメント成形には、安定した径、ボイドの少なさ、適切な温度履歴などが求められますが、私たちDDDJapan.comが提供する3devoであれば、簡単にフィラメント成形をすることが可能となります。
添加するフィラーによって性能を調節でき、例えば軟質フィラーならば柔らかく、硬質フィラーならば硬く、難燃性フィラーならば燃えにくく、導電性フィラーならば導電性を、作り出すフィラメントに特性として不可できるのです。
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