製造技術大致可分為（wéi）三種方式。其一是減材製造，是（shì）指利用刀具或電化學的方法，去除不需要的材料，剩下的部分即是所需要的產品。其二是等材（cái）製造，是指利用模具控形，將液體或固（gù）體材料變（biàn）為所需要的產品。這兩種方法是傳統的製造方法，例如鑄造技術從三千多年前的青銅器時代就開始使用。其三（sān）是近30年發展起來的3D打印技術，學名（míng）為增材製造，它是用材料逐層（céng）累積製造物體的方法。

 

　　1、技術原理

 

美國材料與測試協會增材製造（zào）技術委員會(ASTMF42)對增材製造的定義是：一種與減材製造相反，根據三維數據把材（cái）料集（jí）中一體的生產過程。按照（zhào）這一權威定（dìng）義（yì），增材製造必須由數據驅（qū）動。3D打印技術是一係列增材製造技術的統稱，其基本原理都是疊層製造，即由快（kuài）速原型機在X-Y軸坐（zuò）標方向（xiàng）生成目標物體的截麵形狀，然後（hòu）在Z軸坐標間斷地作層麵厚度的位移，最終形成三維製件（jiàn）。而在人類曆史的大部分（fèn）時間裏，我們通（tōng）過切割（gē）原料或通過模具成型製（zhì）造新的實體物品，例如（rú）鑄造(等（děng）材製（zhì）造)或切削鑽（zuàn）孔(減材製造)。

 

 

 

大多數人第一次聽到3D打印時，他們就想到了傳統（tǒng）的桌麵打印機。3D打印其實和傳統打印（yìn）非常相似，都是由數據（jù）驅動硬件完成打印。通常來說，人們使用傳統技術的噴（pēn）墨打印機進（jìn）行打印，過（guò）程是這樣的：輕點電腦（nǎo）屏幕上的“打印”按鈕，一份數（shù）字文（wén）件便被（bèi）傳送到一台噴墨（mò）打印機上，接著打印機將一層墨水（shuǐ）噴到（dào）紙的表麵形成一副二維圖像。而使用（yòng）3D打印機也是一（yī）樣，控製軟件（jiàn）會（huì）通過切片引擎(用於將立體模型分解成多個橫截麵)完成一係列數字切片，然後將（jiāng）這些切片信息傳（chuán）送到3D打印機上，後者會進行逐層打印，然後堆疊（dié）起來，直到一個固態物體成型。

 

就終端用戶的實際體驗而言，往往是感覺（jiào）不（bú）到（dào）3D打印和傳（chuán）統打印在製（zhì）作流程上的不同，能感受到的最大區別在於使用的“墨水”是實實在在的原材料，正是因（yīn）為這樣的相似，增材製造技術才會被形象地稱為（wéi）3D打印技術。

 

 

 

 

　　普通打印機與3D打印機

 

其實兩者在打印材料和原（yuán）理上存在著較大差異。3D打印材料可以分為金屬和非金屬兩大類，形態包括固態、液態、粉末等，每一類材料都對應一種或多種打印原理。對（duì）於（yú）設備用戶而言，3D打印和（hé）傳統打印的最主要的區別（bié）是電（diàn）腦上要設（shè）計出的是（shì）一（yī）個完整的三維立體模型，然（rán）後再進行打印輸出。因此，3D打印（yìn）在複雜程度上遠超傳（chuán）統打印。

 

　　傳統打印與3D打印對比

 

 

 

3D打印流程一般包括數據獲取、數據處（chù）理，打印和後處理四個步驟。前兩個步驟主要涉及軟件和光學成像技術，第三個（gè）步驟涉及材料、機械和電子。前三個（gè）步驟相輔相成（chéng），任何一個環節（jiē）存在問題都會影響打印的最終結果。後處理步驟更多（duō）是采用（yòng）傳統加工方式改善打印物品的外觀（guān）和特性。

 

由於打印步驟所涉及的技術和領域最廣（guǎng）泛，行業內的關注點普遍集中在打（dǎ）印（yìn）步驟。3D打印的核心技術大多也圍繞著這一步驟發展。

 

　　2、技（jì）術類別

 

3D打印技術發展（zhǎn）至今，在最初的基礎上已經（jīng）衍生出幾十種打印技術，基於不同的原理有不同的分類方法。我們（men）按不同的打印原理、所（suǒ）用耗材和成型原理的差異（yì）以（yǐ）及打印耗材種類，來列舉三種不同的分類方法。

 

ASTMF42增材製（zhì）造技（jì）術委員會在（zài）其發（fā）布的《增材製造技術標（biāo）準術語》(ASTMF2792-12a)把打印（yìn）原理分為七（qī）大類。

 

3D打印技術分（fèn）類(基於打（dǎ）印原理)

 

 

 

　　資料來源：ASTM

 

根據所用耗材形態和成型原理的差異，目前主流的3D打印技術大致可分為擠出熔融成型、粒狀（zhuàng）物料成型（xíng）、光聚合成型等三種類（lèi）型。每個類（lèi）型按成型技術的不同（tóng），又（yòu）演（yǎn）化出多個（gè）種類。其中，熔融層積(FDM)屬於擠出熔融成型類，粒狀物（wù）料成型類包（bāo）括直接金屬激（jī）光燒結（jié）(DMLS)、電（diàn）子（zǐ）束熔融(EBM)、選擇性激（jī）光燒結（jié）(SLS)、選擇性熱燒結(SHS)、選擇性激光熔（róng）化成型(SLM)，光聚合成型類（lèi）則包括光固化成型(SLA)、數字光處理(DLP)、聚合物噴射(PI)。

 

隨著技術發展和（hé）市場需求不斷提高，基於典型3D打印技術衍（yǎn）生出了一些新的技（jì）術，比如石膏3D打印(PP)、分層實體（tǐ）製造(LOM)、三維打印(3DP)、電子束自由成型製造(EBF)、激光淨形製造(LENS)等。

 

3D打印（yìn）技術分類(基於（yú）物料形態和成型原理)

 

 

 

如果（guǒ）基於打印耗材（cái）種類的不同，3D打印技術又可分為非金屬3D打印技術和金屬3D打（dǎ）印技術。其中，FDM、SLA、DLP、3DP等屬於非金屬3D打印技術;SLM、DMLS、EBM等屬於金屬材料3D打印技術。

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