De fysieke werking van een FDM 3D-printer
De manier waarop FDM 3D-printers werken is in de basis grotendeels gelijk. De meeste printers zijn kubusvormig, waarbij de printkop zich bovenin het apparaat bevind. Door middel van geleidingsstangen kan de printkop heen en weer bewegen in de X en Y richting, naar voren, achteren en opzij dus. Het printmateriaal, dat meestal als rol aan de zijkant buiten de printer hangt, wordt van bovenin de printkop gebracht waarna het recht naar beneden wordt geprint. Het printbed, het plateau waarop het materiaal geprint wordt, is op twee tot vier verticale geleidingsstangen gemonteerd en kan in de Z richting ofwel omhoog en omlaag bewegen. Het printbed start bovenin de printer en na elke laag die door de printkop wordt aangebracht zakt het plateau iets naar beneden. Het printbed is bij sommige printers verwarmd. Voordeel hiervan is dat het model tijdens het printen op temperatuur blijft, waardoor het niet of minder krimpt en vervormd en het printproces nauwkeuriger wordt.
De meeste 3D-printers maken gebruik van een printkop die naar voor, achter en opzij beweegt, terwijl het printbed tijdens het printen naar beneden zakt.
De meeste 3D-printers voor consumenten maken gebruik van bovenstaande methode, maar er zijn ook 3D-printers waarbij het printbed vast onderin het apparaat is gemonteerd en van voor naar achteren beweegt, terwijl de printkop bewegingen opzij maakt en na elke laag omhoog beweegt. Voorbeeld hiervan is de Mendel printer van het RepRap project en de nieuwe Inno 3D M1 en D1 printers.
Bij andere printers beweegt de printkop opzij en omhoog, terwijl het printbed naar voren en naar achteren beweegt.
In theorie is het mogelijk om printers met vrijwel oneindig grote afmetingen te bouwen. In de praktijk zien we dat de meeste 3D-printers echter relatief compact zijn. Dit niet alleen omwille van de ruimte die het apparaat inneemt, maar vooral ook omdat de toleranties sterk toenemen naar mate de printers groter wordt uitgevoerd. Omdat de objecten ín de printers worden gevormd, bepalen de afmetingen van de printer dus ook de maximale afmetingen van de geprinte objecten. Op industriële schaal kunnen die afmetingen overigens al érg groot zijn. In China zijn er bijvoorbeeld al bedrijven die - zij het in meerdere delen – complete huizen printen. Ook in de ruimtevaart wordt gekeken naar de voordelen van 3D printing, waarbij er plannen zijn om bij toekomstige maanreizen ter plekke onderkomens te printen die op de maan gebruikt kunnen worden.
