Wytłaczanie warstwowe jest procesem polegającym na tworzeniu modelu warstwa po warstwie poprzez przetłaczanie materiału termoplastycznego przez nagrzaną dyszę. Dysza posiada mechanizm regulujący i tnący, umieszczona jest w głowicy, która może się poruszać zarówno poziomo, jak i pionowo. Celem jest precyzyjne ułożenie warstwy materiału w przestrzeni roboczej zgodnie z zadaną geometrią warstwy, która natychmiast stygnie po wytłoczeniu z dyszy, łącząc się z warstwą ułożoną wcześniej. Proces kontrolowania temperatury ma na celu zapewnienie odpowiedniej ilości ciepła do przetworzenia materiału. Model podczas procesu jest stabilizowany i mocowany przez konstrukcję podpierającą, która może być wykonana z materiału modelowego lub materiału podporowego, zależnie od zastosowanej technologii. Po zakończeniu procesu, model oraz platformę roboczą należy oczyścić z konstrukcji podpierających za pomocą obróbki mechanicznej lub chemicznej.
Metoda wytłaczania warstwowego polimeru termoplastycznego, znana również jako FDM(ang. Fused Deposition Modeling), została opatentowana w 1992 roku przez firmę Stratasys. Po wygaśnięciu ochrony patentowej, proces ten znalazł zastosowanie w wielu technologiach wytwarzania przyrostowego, takich jak FFF(ang. Fused Filament Fabrication) czy MEM(ang. Melted Extruded Modeling).
Schemat metody wytłaczania warstwowego materiału
(Źródło: Budzik G., Wozniak J., Przeszłowski Ł., Druk 3D jako element przemysłu przyszłości)
Metoda wytłaczania warstwowego materiału termoplastycznego umożliwia przetwarzanie wielu rodzajów materiałów polimerowych i ich kompozytów zarówno w skali domowej, jak i przemysłowej. Do tych materiałów zaliczają się popularne tworzywa, takie jak ABS (akrylonitrylo–butadieno–styren) i PLA (polilaktyd), które znajdują zastosowanie zarówno w budowie modeli, jak i funkcjonalnych części maszyn czy wyrobów medycznych. Zakres materiałów używanych w metodzie MEX systematycznie się poszerza, obejmując także wysokowytrzymałe kompozyty stosowane do produkcji wyrobów poddawanych znacznym obciążeniom mechanicznym i termicznym, jak na przykład ULTEM™ (polimer aromatyczny z grupy polieteroeteroketonów, jest to znak towarowy firmy Sabic) czy PEEK (polieteroeteroketon), które umożliwiają wytwarzanie elementów pracujących w temperaturze sięgającej nawet 260°C. Przetwarzanie tego typu materiałów wymaga jednak odpowiednich dysz przetłaczających oraz systemów precyzyjnej stabilizacji temperatury wewnątrz komory roboczej.
Zaletą metody wytłaczania warstwowego materiału termoplastycznego jest jej uniwersalność, co pozwala na budowanie urządzeń typu desktop o stosunkowo niskich kosztach zakupu i eksploatacji, jak również na tworzenie urządzeń przemysłowych przeznaczonych do produkcji gotowych wyrobów, w tym o dużych rozmiarach przekraczających nawet 1,5 metra.