製造技術大（dà）致可分為（wéi）三種方式（shì）。其一是減材製造，是指利用刀具或電化學的方（fāng）法（fǎ），去除不需要的材料，剩下的部分即是所需要的（de）產品。其（qí）二是等（děng）材製造，是指利用模具控形（xíng），將（jiāng）液體或固（gù）體材料變為（wéi）所需要的產品。這兩種方（fāng）法是傳統的製造方法（fǎ），例（lì）如鑄造技術從三千多年前的青銅器時代就開始（shǐ）使用。其三是近30年發展起來的3D打印技術，學名為增材製造，它是用材料逐層累積製造（zào）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（yuán）會(ASTMF42)對增材製造（zào）的定義是：一種與減材製（zhì）造相反，根據（jù）三維數據把材料集（jí）中一體的（de）生產過程。按照這一權威定義，增材製造必（bì）須由數據驅動。3D打印技術是一係列增材製造技術的統（tǒng）稱，其基本原（yuán）理都是疊層製造，即由快速原（yuán）型機在X-Y軸坐標方向生成目標物體（tǐ）的截麵形狀，然後在Z軸坐標間斷地作層麵厚度的位移，最（zuì）終形成三維製件。而在人類曆史的大部分時間（jiān）裏，我（wǒ）們通過切割原料（liào）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（qiē）削鑽孔(減材製造)。

 

 

 

大多數人第一（yī）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（tǒng）打印非常相似，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墨打印機進行打印，過程是這樣的：輕點電（diàn）腦屏幕上的（de）“打印”按鈕，一（yī）份（fèn）數（shù）字文件便被傳送到一台噴墨打印機上，接著打印機將一層墨水噴到紙（zhǐ）的表麵形成一副二維圖像。而使用3D打印機也是一樣，控製軟件會通（tōng）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（shù）字切片，然後將這些切片信息傳送到3D打（dǎ）印機上，後者會進行逐層打印，然後堆（duī）疊起來，直到一個固態物體成型。

 

就終端用戶的（de）實際體驗而言，往往是感覺不到3D打印和傳統打印在製作流（liú）程上（shàng）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，正是因為這樣的相似，增（zēng）材（cái）製造技術才會被形（xíng）象地稱（chēng）為3D打印技（jì）術。

 

 

 

 

　　普通打印機與3D打印機

 

其實兩者在打印材料和原理上存在著（zhe）較大差異。3D打印材料可以分為（wéi）金屬和非（fēi）金屬兩大類，形態包（bāo）括固態、液態、粉末（mò）等，每一類（lèi）材（cái）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（dǎ）印的（de）最主要的（de）區別是電腦上要設計出的是一個完整的（de）三維立體（tǐ）模（mó）型（xíng），然後再進行打（dǎ）印輸出。因此，3D打印在複雜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（chéng）一般包括數據獲取、數據處理，打印和後（hòu）處理四個步驟。前兩個步驟主（zhǔ）要（yào）涉及軟件和光學成像技術，第（dì）三個步驟涉（shè）及材料、機械和電子。前三個（gè）步驟相輔相成（chéng），任何一個環節存在問題都會影響打印的最終結果。後處（chù）理步驟更多是采用傳統加工方（fāng）式改善打印物品的外觀和特性。

 

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

 

　　2、技術類別

 

3D打印（yìn）技術（shù）發展至今（jīn），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。我們按不同的打印（yìn）原理、所用耗材和成型（xíng）原理的（de）差異以及打印耗材種類，來列舉三（sān）種不同的分類（lèi）方法。

 

ASTMF42增材製造技術委員會在其發布的《增（zēng）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（lǐ）)

 

 

 

　　資料來源：ASTM

 

根據所用耗材形態和成型原理的（de）差異（yì），目前主流的3D打印技術大致可分為擠出熔融成型（xíng）、粒狀物料成型、光聚合成（chéng）型等三種類型。每個類型按（àn）成型技（jì）術（shù）的不同，又演化（huà）出多個種類。其中，熔融層（céng）積(FDM)屬於擠出熔融成（chéng）型類，粒狀物料成（chéng）型（xíng）類包括直接金屬激光燒結(DMLS)、電（diàn）子束熔融(EBM)、選擇性（xìng）激光燒結(SLS)、選擇性熱燒結(SHS)、選擇性激光熔化成型(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)。

 

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

 

3D打印技術分類(基於物料形態和成型原（yuán）理)

 

 

 

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

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