製造技術大致（zhì）可分為三種方式（shì）。其一是減材製造，是指利用刀具（jù）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。其二是等材製造，是指利用模具控形，將液體或（huò）固體材料變為所需（xū）要的產品（pǐn）。這兩種方法是傳統的製（zhì）造方法，例如鑄造技（jì）術從三千多年前的青銅（tóng）器時代就開（kāi）始使用。其三是近30年發展起來的3D打印技術，學名（míng）為增材製造，它是用（yòng）材料逐層累積製造物體的方法。

 

　　1、技術原理

 

美（měi）國材料與測試協會增材製造技術（shù）委員會(ASTMF42)對增材製造（zào）的定義（yì）是：一種與減材製（zhì）造相反，根據三維數據把材料集中一體的生產過程。按照這（zhè）一權威定義，增材製造必須由數據驅動。3D打印技術是一係列（liè）增材製造技術的統（tǒng）稱，其基本原理都是疊層製造，即由（yóu）快速原（yuán）型機在X-Y軸坐標（biāo）方向生（shēng）成目標物（wù）體的截麵（miàn）形狀，然後（hòu）在Z軸（zhóu）坐標間斷地作層麵厚度的位移，最終形成（chéng）三維製件（jiàn）。而在人類曆史的大部分時間（jiān）裏，我們通過切割原（yuán）料或通（tōng）過模具成（chéng）型製造新的實體物品，例如鑄造(等材製造)或切削鑽孔(減材製造)。

 

 

 

大多（duō）數人第一次聽到3D打印時，他們就想到了傳統的桌麵打印機。3D打印其實和傳統打印非常相似，都是由數據驅動硬件完成打印。通常來說，人（rén）們使用傳統技（jì）術的噴墨打（dǎ）印機（jī）進行打印，過程是這樣的：輕點電腦屏幕上的“打印”按鈕，一份數字文件便被傳送（sòng）到一台噴墨打（dǎ）印機上，接著打印機將一層（céng）墨水噴到紙的表麵形成一（yī）副二維圖像。而使用3D打印機（jī）也是（shì）一樣，控製軟件會通過切片（piàn）引擎(用於將立（lì）體模型（xíng）分解成多（duō）個橫截麵)完（wán）成一（yī）係列數字切片，然後將這些切片信息（xī）傳送到3D打印機上，後者會進行逐層打印，然後堆疊起來（lái），直（zhí）到一個固態物體成型。

 

就終端用戶的實際（jì）體驗而言（yán），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（dào）的最大區別在於使用的“墨水”是實實在在的原材（cái）料，正是因為（wéi）這（zhè）樣的相似，增材製造技術才會被形象地稱（chēng）為3D打印（yìn）技術（shù）。

 

 

 

 

　　普通打印機與3D打印機

 

其（qí）實兩者在打（dǎ）印材料和原理上存在著較大差異。3D打印材料可以分為金屬和非（fēi）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。對於設備用戶而言，3D打印和傳統打印的最主要的區（qū）別（bié）是電腦上要設計出的是一個完整的三維立（lì）體模型，然（rán）後再進行打印輸出（chū）。因此，3D打印在複雜（zá）程度上遠超傳統打印。

 

　　傳統打印（yìn）與3D打印對比

 

 

 

3D打印流程一般包（bāo）括數據獲取、數據處理，打印和後處理四個（gè）步驟。前兩個步（bù）驟主（zhǔ）要涉及軟件和光學成像技術，第三個步驟涉及材料、機械和電（diàn）子。前三個步驟（zhòu）相輔相成，任何一個環節存在（zài）問題都會影響打印的最終結果。後處理步驟（zhòu）更（gèng）多是采用傳統加工方式改善打印物品的外觀和特性。

 

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

 

　　2、技術類別

 

3D打印技術發展至今，在最初的基礎上已經衍生出幾十種打印技術，基（jī）於不同的原理有不同的分類方法。我們按不同的打印原理、所用耗材和成型原理的差異以及打印耗（hào）材種類，來列舉三種不同的分類方法。

 

ASTMF42增材製造技術委員會在其發布（bù）的《增材製造（zào）技術標準術語》(ASTMF2792-12a)把打印原理分（fèn）為七大類。

 

3D打印技（jì）術（shù）分類(基於打印原理)

 

 

 

　　資料來源：ASTM

 

根據所用耗材形（xíng）態和成型原理的（de）差異，目前主流的3D打印技術大致可分為擠出（chū）熔融成型、粒狀物料成型、光聚合成型等三種類型。每個類型按成型技術的不同，又演化出（chū）多個種類。其（qí）中，熔融層積(FDM)屬於擠出熔融成型類，粒狀物料成型類包括直接金屬激光燒（shāo）結(DMLS)、電子束熔（róng）融(EBM)、選擇性激光燒結(SLS)、選擇性熱燒結(SHS)、選擇性激光熔（róng）化成型(SLM)，光聚合成型類則包括光（guāng）固化成型(SLA)、數字光處理(DLP)、聚合物噴射（shè）(PI)。

 

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

 

3D打印（yìn）技術分（fèn）類(基於物（wù）料形態和成型原（yuán）理)

 

 

 

如（rú）果基於打印耗材種類的（de）不（bú）同，3D打印技術又可分為非金屬3D打印技術（shù）和金屬3D打印技術。其中，FDM、SLA、DLP、3DP等屬於非金屬3D打印技術;SLM、DMLS、EBM等屬於金（jīn）屬材料3D打印技術。

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