3D打印原理技术

创客爱好者

创客的集结号已吹响，3d打印技术越来越成熟。3D打印技术，是以计算机三维设计模型为蓝本，通过软件分层离散和数控成型系统，利用激光束、热熔喷嘴等方式将金属粉末、陶瓷粉末、塑料、细胞组织等特殊材料进行逐层堆积黏结，最终叠加成型，制造出实体产品。与传统制造业通过模具、车铣等机械加工方式对原材料进行定型、切削以最终生产成品不同，3D打印将三维实体变为若干个二维平面，通过对材料处理并逐层叠加进行生产，大大降低了制造的复杂度。这种数字化制造模式不需要复杂的工艺、不需要庞大的机床、不需要众多的人力，直接从计算机图形数据中便可生成任何形状的零件，使生产制造得以向更广的生产人群范围延伸。

我们日常生活中使用的普通打印机可以打印电脑设计的平面物品，而所谓的3D打印机与普通打印机工作原理基本相同，只是打印材料有些不同，普通打印机的打印材料是墨水和纸张，而3D打印机内装有金属、陶瓷、塑料、砂等不同的“打印材料”，是实实在在的原材料，打印机与电脑连接后，通过电脑控制可以把“打印材料”一层层叠加起来，最终把计算机上的蓝图变成实物。通俗地说，3D打印机是可以“打印”出真实的3D物体的一种设备，比如打印一个机器人、打印玩具车，打印各种模型，甚至是食物等等。之所以通俗地称其为“打印机”是参照了普通打印机的技术原理，因为分层加工的过程与喷墨打印十分相似。这项打印技术称为3D立体打印技术。

3D打印存在着许多不同的技术。它们的不同之处在于以可用的材料的方式，并以不同层构建创建部件。

类型	累积技术	基本材料
挤压	熔融沉积式 (Fused deposition modeling，FDM）	热塑性塑料，共晶系统金属、可食用材料
线	电子束自由成形制造(Electron-Beam Freeform Fabrication, EBF)	几乎任何合金
粒状	直接金属激光烧结（Direct metal laser sintering，DMLS）	几乎任何合金
	电子束熔化成型（Electron beam melting，EBM）	钛合金
	选择性激光熔化成型(Selective laser melting, SLM)	钛合金，钴铬合金，不锈钢，铝
	选择性热烧结（Selective heat sintering，SHS）	热塑性粉末
	选择性激光烧结（Selective laser sintering，SLS）	热塑性塑料、金属粉末、陶瓷粉末
粉末层喷头3D打印	石膏3D打印 (Plaster-based 3D printing, PP)	石膏
层压	分层实体制造（laminated object manufacturing，LOM）	纸、金属膜、塑料薄膜
光聚合	立体平板印刷（Stereolithography，SLA）	光硬化树脂
	数字光处理 (Digital-Light Processing, DLP)	光硬化树脂