製造技術大致可分為三種（zhǒng）方式。其一是減（jiǎn）材製造，是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（chǎn）品。其二（èr）是等材製造，是指利用模具控形，將液體或固體材料變為所需要的產品。這兩種（zhǒng）方法是（shì）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（dài）就開始使用。其三（sān）是近30年發展起來的3D打印技術（shù），學名為增材製造，它是用材（cái）料逐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（wěi）員會(ASTMF42)對增材製造的定義是：一種與減材製造相反，根據三維數據把材料集中（zhōng）一體的生（shēng）產過（guò）程。按照這（zhè）一權威（wēi）定義，增材製造必須由數據驅動。3D打印技術是一係列（liè）增材製造技術的統稱，其基本原理都是疊層製造，即由快速原型機在X-Y軸坐標（biāo）方向生成目標物體的截麵形狀，然後在Z軸坐標（biāo）間斷地作（zuò）層麵厚度的（de）位移，最終形成三維（wéi）製件。而在人類曆史的大部分時間（jiān）裏，我們通過切割原料或通過模具成型（xíng）製造新的實體物品，例如鑄造（zào）(等材製造)或切削鑽孔（kǒng）(減材製（zhì）造)。

 

 

大多數人第一次（cì）聽到3D打印時，他們就想到（dào）了傳統的桌（zhuō）麵打印機（jī）。3D打印其實（shí）和傳統打（dǎ）印非常相似，都（dōu）是由數據（jù）驅動硬件完成打印。通常來說，人（rén）們使用傳統技術（shù）的噴墨打印機進行打印，過程是這樣的：輕點電腦屏幕上的（de）“打印”按鈕，一份（fèn）數字文（wén）件便被傳送到一台噴墨打印機上，接著（zhe）打印機將一層墨水噴到紙的表麵形成一副二維圖（tú）像。而使用3D打印機（jī）也是一樣，控製（zhì）軟件會通過切片引擎(用於將立體模（mó）型分解（jiě）成多個橫截麵)完（wán）成一係列數字切片（piàn），然後將這些切片信息傳送到3D打印機上（shàng），後者會進行逐層打（dǎ）印，然後堆疊起來（lái），直到一個固態物（wù）體成型。

 

就終端用（yòng）戶的實際體驗而言，往往是感（gǎn）覺不（bú）到3D打印和傳統打印在製作流程（chéng）上的不同，能感受到的（de）最大區別在於使用的“墨（mò）水（shuǐ）”是實實在在的原材料（liào），正是因為這樣的（de）相（xiàng）似，增材製造技術才會被形象地稱為3D打印技術。

 

 

　　普通打印機與3D打印機

 

其實兩者在打印材料和（hé）原理上存在著（zhe）較大（dà）差異。3D打印材料可以分（fèn）為金屬和非金屬兩大（dà）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（yán），3D打印和傳統（tǒng）打印（yìn）的最主要的區別是（shì）電腦上要設計出的是一個完整的三維立體（tǐ）模（mó）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（tǒng）打印。

 

　　傳統打印與3D打印對比

 

 

3D打印流程一（yī）般包括數據獲（huò）取、數據（jù）處理，打印和後處理四個步驟。前兩個步驟主要涉及軟件和光學成像技術，第三個步驟涉及材料、機械和電子。前三個步驟相輔相成，任何一個（gè）環節存在問題都會影響打印的最（zuì）終結果（guǒ）。後處理步驟更多是采用傳（chuán）統加工方式改善打（dǎ）印物品（pǐn）的外觀和特（tè）性。

 

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

 

　　2、技術類別

 

3D打印技術發展至今，在最初的（de）基礎上已經衍（yǎn）生出幾十種打印技術（shù），基於不同的原理有不同的分類方法。我們按不同（tóng）的打印原理（lǐ）、所用耗材（cái）和成型原理（lǐ）的差異以及打印耗材種類，來列（liè）舉三種不同的分類方法。

 

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

 

3D打印技術分類(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異，目前主流的3D打印技術大（dà）致可分為擠出熔融成型（xíng）、粒狀物（wù）料成型（xíng）、光聚合成型等三種（zhǒng）類型。每個類型按（àn）成型技術的不同，又演化出多個種類（lèi）。其中，熔融層積（jī）(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結(DMLS)、電子束熔（róng）融(EBM)、選擇性激光燒結(SLS)、選擇（zé）性熱燒結(SHS)、選擇性激光熔化成型（xíng）(SLM)，光聚合成型類則包括光固化成型(SLA)、數字光處理(DLP)、聚（jù）合物噴射(PI)。

 

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

 

3D打印技術分類(基於物料形（xíng）態和成型原理)

 

 

 

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