3D打印技術從狹義上來（lái）說主要是（shì）指（zhǐ）增材成型技術，從成型工（gōng）藝上看，3D打印技術突破了傳統成型方（fāng）法，通（tōng）過快速自動成型係統與（yǔ）計算機數據（jù）模型（xíng）結合（hé），無需任何附加的傳統模具製造和機械加工就能夠製造出各種形（xíng）狀複雜（zá）的原型，這使得產品的設計生產周期大（dà）大縮短，生產成（chéng）本大幅下降。3D打印，俗稱“三維打印技術”或（huò） “快速（sù）製造（zào）技術”，是對一係列“增材製造”技術的總稱。

 

那麽，3D打印技（jì）術主（zhǔ）要分為哪幾種，優缺點（diǎn）是（shì）什麽呢？

1，熔融沉積成型工藝（Fused Deposition Model-ing, FDM）

 

是繼LOM工藝和SLA工藝之後發展起來的一（yī）種3D打印技術。該技（jì）術於1988年發明，隨後Stratasys公（gōng）司成立並在1992年推出了世界上第一（yī）台基於FDM技術的3D打印機——“3D造型者（3DModeler）”，這也（yě）標誌著FDM技（jì）術（shù）步入商（shāng）用階段。國內的清華大學、北京大學、北京殷華公司、中科院廣州電子技術有限公（gōng）司都是較早引進FDM技術並進行（háng）研究的科研單位。FDM工藝無需激（jī）光係（xì）統的支持，所用的成型材料也相（xiàng）對低廉（lián），總體性價比高，這也是眾多開源（yuán）桌麵（miàn）3D打印機主要采用的技術方案。

FDM成型原理：熔融沉積有時候又被（bèi）稱為熔絲沉積，它（tā）將絲狀的（de）熱熔性材料進行加熱融化，通過帶有微細噴（pēn）嘴的擠出機把材（cái）料擠出來。噴頭可以（yǐ）沿X軸（zhóu）的方向進行移動，工作台則（zé）沿（yán）Y軸和Z軸方向移動（當然不同的（de）設備其機械結構的設計（jì）也（yě）許不一樣），熔融的（de）絲材被擠出後隨即（jí）會和前一層材料粘合在一起。一層材（cái）料沉積後工作台將按預（yù）定的增量下降一個厚度，然後重複以上的步驟直到工件完全成型。

FDM成型技術的優點：

（1）成本低。熔融沉積造型技術用液化器代替（tì）了激光器，設備費用低；另外原材料的利用效率高且（qiě）沒有毒氣或化學（xué）物質的汙染，使得成型成（chéng）本大大降（jiàng）低（dī）。

（2）原材料以材料卷得的形式提供，易於粉末材料搬（bān）運和儲存以及（jí）快（kuài）速更換；   （3）原材（cái）料在成型過程中無化（huà）學變化，相對金屬粉末，樹脂固化製件（jiàn）成型的變形小。 

FDM成型技（jì）術（shù）的缺（quē）點：

（1）需要配合支撐結（jié）構打（dǎ）內腔模型（xíng）時，支撐（chēng）麵效果欠（qiàn）佳。

（2）需要對整個截麵進行逐步打（dǎ）印，成型時間較長，成型速度相對SLA 慢7%左右。

 

2，SLA與DLP：立體光固化成型工藝

SLA立體光固化成型工藝又稱（chēng）立體光刻成型，該工藝最早於1984年（nián）提出並獲得美（měi）國國家專利，是最（zuì）早（zǎo）發展起來的3D打印技術之一。該專利申請兩年後便成立了3D Systems公司（sī），並於1988年發布了世界上第一（yī）台商用3D打印機SLA-250。SLA工藝以光敏（mǐn）樹脂作為材料，

在計算機的控製下紫外激光將（jiāng）對液態的（de）光敏樹脂進行掃描從而讓其逐層凝固成型，SLA工藝能以簡潔且全自動的方式製造出精度極高的幾何（hé）立體模型（xíng）；

DLP 投影成型技術導（dǎo）引:為了提高光固化成型速度，由之（zhī）前激光掃描固化提高到固化更快（kuài）麵積（jī）更大（dà）的投影固化技術；

SLA激光光（guāng）固化成型原理：

液槽中會先盛滿（mǎn）液態的光敏樹脂，氦-鎘激光器或氬離子（zǐ）激光器發射出的紫（zǐ）外激光束在（zài）計算機的操縱下按工件的分層截麵數據在液態（tài）的光敏樹脂表麵（miàn）進行逐行逐點掃描，這使掃描區域的樹脂（zhī）薄層產生聚合反應而固化形（xíng）成工件的一個薄層。

當一層樹脂固化完（wán）畢後，工作台將下移一個（gè）層（céng）厚的距離（lí）以（yǐ）使在（zài）原（yuán）先固化好的樹脂表麵上再覆蓋一層新的液態樹脂，刮板將黏度較大的樹脂液麵刮平然後再進行下一層的激光掃描固化（huà）。因為液態樹脂（zhī）具有高（gāo）黏性而導致流動性較差，在每（měi）層固化之後液麵（miàn）很（hěn）難在短時間內迅速（sù）撫平，這樣將會影（yǐng）響到實體的成型精度。采用刮板刮（guā）平後，所需要的液態樹脂將會均（jun1）勻地塗在（zài）上一疊層上，這樣經（jīng）過激光固（gù）化後將可以得到較好的（de）精（jīng）度，也能使成型工件的表麵更加光滑平整。新固化的一層將牢固地粘合在前一層上，如此重複（fù）直至整個工件層疊完畢，這樣最後就能得到一個（gè）完整的立體模型。當工件完全（quán）成型（xíng）後，首先需要把工（gōng）件取出並（bìng）把多餘的樹脂清理幹淨，接著還（hái）需（xū）要把支撐結構清除掉，最後還需要把工件放到紫外燈下進行（háng）二次固化。

 

3，SLS：選擇性燒結成（chéng）型法

 

粉末材料選擇性燒結采用二氧化碳激光器對粉末材料（塑料粉（fěn）等（děng）與粘結劑的混合粉）進行（háng）選擇性燒結，是一種由離（lí）散點一層層堆集成三維實體的快速成（chéng）型方法（fǎ）。 

粉末材料選擇性燒（shāo）結采用二氧化（huà）碳激光器對粉末材料（塑料粉、陶（táo）瓷與粘結劑的混合粉、金屬與粘結劑的混合粉等）進行選擇性燒結，是一種由離散點一層層對集成三維實體的工藝方法。 

在開始加工之前，先將充有氮氣的工作室（shì）升溫，並保持在粉末的（de）熔點一下。成（chéng）型時，送料筒上升，鋪粉滾筒移動，先在（zài）工作平台上鋪一層粉末（mò）材料，然後（hòu）激光束在計算機控製下按照截麵輪（lún）廓對（duì）實心部（bù）分所在的粉末進行燒結，使（shǐ）粉末（mò）溶化繼（jì）而形成一層（céng）固體輪廓。 

第一層燒結完成後（hòu），工作台下降一截麵（miàn）層的高度，在鋪上一層粉末，進行下一層燒結，如（rú）此（cǐ）循環，形成三（sān）維的原型零件。最後經過5-10小時冷卻，即可從粉末缸中取出零件。未經燒結的粉末能承托正（zhèng）在（zài）燒結的工件，當燒結（jié）工序完成後，取出零件。 

粉（fěn）末材料選擇性燒結工藝適合成型中小件，能直接的到（dào）塑（sù）料、陶瓷或（huò）金屬零件，零件的（de）翹曲變形（xíng）比液態光敏樹脂選擇（zé）性固化工藝要小。但這（zhè）種工藝仍需（xū）對整個截（jié）麵進行掃描和燒結，加上工作室需要（yào）升溫和（hé）冷卻（què），成型時間較長。此外，由於受（shòu）到粉末顆（kē）粒大小及激光（guāng）點的限（xiàn）製，零（líng）件的表麵一般呈多孔性。 

在燒（shāo）結陶瓷、金屬與粘結劑的混合粉並得到原型零件後，須將它置於加熱爐中，燒掉其中的粘結劑，並在孔隙中滲入填充（chōng）物，其後處理複雜。粉末材料選擇性燒結快速原（yuán）型工藝適合於產品設計的（de）可視化表現和製作功能（néng）測試零件。由（yóu）於它可采用（yòng）各種（zhǒng）不同成分的金屬（shǔ）粉末（mò）進（jìn）行燒結、進行滲銅等後處理，因而其製成的產品可（kě）具有與金屬零件（jiàn）相近的機械性能，但由於成型表（biǎo）麵較粗糙，滲銅等工藝複雜，所（suǒ）以有待（dài）進一（yī）步提高。 

選擇性激光燒結（SLS）優點（diǎn） 

（1）可以采用多種材（cái）料。從理論（lùn）上（shàng）說，任何加熱後能夠（gòu）形成原子間粘結（jié）的粉末材料都可以作為SLS的成型材料。 

（2）過程與零件複雜程度無關，製件的強度（dù）高。 

（3）材料利用率高，為燒結的（de）粉末可重複使（shǐ）用，材料（liào）無浪費。

（4）無須支撐結構。 

（5）與其他成（chéng）型方（fāng）法相比，能生產較硬的（de）模具。

SLS的缺點 

（1）原型結構疏（shū）鬆、多孔，且有內應力，製作易變性。 

（2）生成陶瓷、金屬（shǔ）製件的後處理較難。 

（3）需要預熱和冷卻。 

（4）成型表麵粗糙多孔，並受粉末顆粒大小及激光光斑的（de）限製。 

（5）成型過程產（chǎn）生有毒（dú）氣體及粉塵，汙染環境。