製造技術大致可分為三種方式。其一是減材製造，是指利（lì）用刀具或電化學的方（fāng）法（fǎ），去除不（bú）需要的材料，剩下的部分即是所需要的產品。其二是（shì）等材製造，是指（zhǐ）利用模具控形，將（jiāng）液體或固體材料（liào）變（biàn）為所需（xū）要的產品。這兩種方法是傳統的製造方法（fǎ），例如（rú）鑄造（zào）技術從三千多年前的青銅器時代就開始使用。其三是近30年發（fā）展起來的3D打印技術，學名為增材（cái）製造，它是用材料逐（zhú）層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技術委員會(ASTMF42)對增材製造的定義是：一（yī）種與（yǔ）減材製造相反，根據三維數據（jù）把材（cái）料集中一體的生產過程。按照這一權威定義，增材製造必須由數據驅動。3D打印技術（shù）是一係列增材製造技術的統稱，其基本（běn）原理都是疊層製造，即由快速原型機在X-Y軸坐標方向生成目標物體（tǐ）的截麵形狀（zhuàng），然後（hòu）在Z軸坐標間斷地（dì）作層麵厚度的位移，最終形成三維製件。而在人類曆史的大部分時間裏，我（wǒ）們（men）通過切割原料或通過模具成型製造新的實體物品，例如鑄造(等材製造)或切削鑽孔（kǒng）(減材製造)。

 

 

大多數人第一次聽（tīng）到3D打（dǎ）印時，他們就想到了傳統的（de）桌麵打印機。3D打印其（qí）實和（hé）傳統打印非常（cháng）相似，都是由數據驅動硬件完成打印。通常來說，人們使用傳統技術的噴（pēn）墨打印機進行打印，過程是這樣（yàng）的：輕點電（diàn）腦（nǎo）屏幕上的“打印”按（àn）鈕，一份數字文件便（biàn）被傳送到一台噴墨打印機上，接著打（dǎ）印機將一層墨水噴到紙的表麵形（xíng）成一副二維圖像。而（ér）使用3D打印機也是一樣，控製軟件會通過切（qiē）片引擎(用於將立體模型分解成多個橫（héng）截麵)完成（chéng）一係列數字切片，然後將這些（xiē）切片信息（xī）傳送到3D打（dǎ）印機上，後（hòu）者會進行逐層打印，然後（hòu）堆（duī）疊起來，直到一個固態物體成型。

 

就終端用戶的（de）實際體（tǐ）驗而言，往往是感覺不到3D打印和傳統打印在製作流程上的不同，能感受到的最大區（qū）別在於（yú）使用的“墨水”是實實在在的原（yuán）材料，正是（shì）因（yīn）為（wéi）這樣（yàng）的相似，增材製造技術才會被形象地稱為3D打印技術。

 

 

　　普通打印機（jī）與3D打印機

 

其實兩者在打印材料和原理上存（cún）在著較大差（chà）異。3D打印材料可（kě）以分為金屬和非金屬兩大類，形態包（bāo）括固態（tài）、液態、粉末等，每一類材料都對應一種或多種打（dǎ）印原理。對於設備用戶而言，3D打印和傳統打印的最主要的區別是電腦上要設計出的是（shì）一個完整的三（sān）維立體模型，然後再進行打印輸出。因此，3D打印在複雜程度上遠超傳統打印。

 

　　傳統打印與3D打印對比

 

 

3D打印流程一般（bān）包括數據獲（huò）取、數據（jù）處理，打印和後處理四個步驟。前兩個步驟主要（yào）涉及軟件和光（guāng）學（xué）成像技術，第三個步驟涉及材料、機械和電子（zǐ）。前三個步驟相輔（fǔ）相成，任何一（yī）個環節存在問題都會影響打印的最終結（jié）果。後處理步驟更多（duō）是采（cǎi）用傳統加工方（fāng）式（shì）改善打印物（wù）品的外觀和特（tè）性。

 

由於打印步驟（zhòu）所涉及（jí）的技術和領域最廣泛，行業內的關注點普遍集中在（zài）打印步驟。3D打印的核心技術大多也（yě）圍繞著這一步驟發展。

 

　　2、技術類別（bié）

 

3D打印（yìn）技術發展至今，在最初的基礎上已經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。我們按不（bú）同（tóng）的打印原理、所用耗材和成型（xíng）原理的差異以及打印耗材種類，來列舉三種（zhǒng）不同的分類方法。

 

ASTMF42增材製造技術委員會在其（qí）發布的（de）《增材製造技術標準術語》(ASTMF2792-12a)把打印原理分為七大類。

 

3D打印技術分（fèn）類(基於打印原理)

 

 

　　資料來源：ASTM

 

根據所用耗材形態和成型原理的差（chà）異，目前主流的3D打印技（jì）術大致可分為擠出（chū）熔融成型、粒狀物料成型、光聚合成型等三種類型。每個類型按成（chéng）型技術的不（bú）同，又演化出多個種類。其中（zhōng），熔融（róng）層積(FDM)屬於擠出熔融（róng）成型類，粒狀物料成型類包括直接金屬激光燒結(DMLS)、電子束（shù）熔融(EBM)、選（xuǎn）擇性激光燒結(SLS)、選擇性熱燒（shāo）結(SHS)、選擇性激光熔化成型（xíng）(SLM)，光聚合成型類則（zé）包括光固化成型(SLA)、數字光處理(DLP)、聚合物噴射（shè）(PI)。

 

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

 

3D打印（yìn）技術分類(基於物料形態和成型原理)

 

 

 

如果基於打印耗材種類的不同，3D打印技術又可分為非金屬3D打印技術和金屬3D打印技（jì）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（dǎ）印技術。