Les imprimantes 3D de type FDM fournissent un moyen rapide et peu onéreux de créer des objets de manière autonome. Le fait d’être limité à des plastiques est bien sûr une contrainte, mais permet néanmoins de réaliser un large éventail d’objets. Pour réaliser un objet, l'imprimante 3D utilise le mode de fabrication additive qui consiste à déposer de fines couches de plastique successives et ainsi de créer l'objet sans moule pu sans partir d'un bloc de matière (le brut).

Quand on pense aux modes de fabrication d’un objet, plusieurs modalités nous viennent à l’esprit (moulage, soustractive ou additive). Le mode de fabrication est parfois corrélé à la fonction de l’objet, mais pas nécessairement.

Un sculpteur par exemple crée des objets d’art en partant d’un bloc de matière (de la pierre, du bois, de la glace que l'on désigne le brut) et enlève de la matière jusqu’à obtenir la forme désirée.

Un artisan travaillant le bois va créer les pieds d’une table en partant de morceaux de bois. Il va ensuite leur donner la forme finale en utilisant un tour. Plus généralement, il existe tout un ensemble de machines, plus ou moins automatisées, dont le rôle est d’enlever de la matière d’un bloc de matière brut.

Les industriels utilisent des moules pour créer des objets à partir de divers matériaux : plastique, métal, cire, plâtre, etc…

Les imprimantes 3D définissent une nouvelle modalité pour fabriquer des objets, à savoir leur création à partir d’un matériau dont la forme n’est pas corrélée à la forme de l’objet à créer.

Plus précisément, ces machines utilisent une certaine matière première et à partir du modèle informatique de l’objet à construire sont capables de donner la forme voulue à cette matière première. Le fait qu’une imprimante 3D fabrique un objet à partir d’un modèle 3D, lui-même créé à partir d’un logiciel, est un autre aspect fondamental de cette technologie. Ainsi, il n’est pas nécessaire de créer une première version d’un objet pour en construire un moule, tout se passe sur un ordinateur.

Un modèle numérique 3D est utilisé pour réaliser un objet sur une imprimante 3D. Il est donc possible, à partir d'un même modèle, de réaliser une multitude d'objets identiques sans avoir besoin de moule.

Le principe utilisé par les imprimantes 3D s’appelle la fabrication additive d’objet. Le matériau composant l’objet est déposé couches par couches jusqu’à obtenir la forme désirée.

Considérons un objet en 3D à la forme arbitraire. Faire une réalisation physique de cet objet en utilisant le principe de la fabrication additive consiste à couper l’objet en 3D selon un plan perpendiculaire à son axe vertical à intervalles de hauteur réguliers. Chaque coupe obtenue définit une ou plusieurs surfaces dans le plan. Ces surfaces nous donnent la forme des tranches à réaliser dans le matériau souhaité pour la réalisation physique de l’objet. L’épaisseur des tranches est égale à l’intervalle d’échantillonnage selon l’axe vertical de l’objet. Plus l’intervalle d’échantillonnage est faible, plus les tranches à réaliser sont fines et meilleur est le résultat final lorsque toutes les tranches réalisées sont empilées.

Des logiciels spécialisés (les slicers ou trancheurs) calculent les couches à partir d’un modèle 3D et fournissent les instructions permettant aux imprimantes de réaliser les objets (le G-code).