3D打印：崛起中的智能制造方式【南極熊連載】

制造技術(shù)大致可分為三種方式。其一是減材制造,，是指利用刀具或電化學(xué)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,。其二是等材制造,，是指利用模具控形，將液體或固體材料變?yōu)樗�需要的產(chǎn)品,。這兩種方法是傳統(tǒng)的制造方法,，例如鑄造技術(shù)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(shù),，學(xué)名為增材制造,，它是用材料逐層累積制造物體的方法。

1 技術(shù)原理

美國材料與測試協(xié)會增材制造技術(shù)委員會（ASTM F42）對增材制造的定義是：一種與減材制造相反,，根據(jù)三維數(shù)據(jù)把材料集中一體的生產(chǎn)過程,。按照這一權(quán)威定義，增材制造必須由數(shù)據(jù)驅(qū)動,。3D打印技術(shù)是一系列增材制造技術(shù)的統(tǒng)稱,，其基本原理都是疊層制造，即由快速原型機在X-Y軸坐標方向生成目標物體的截面形狀,，然后在Z軸坐標間斷地作層面厚度的位移,，最終形成三維制件。而在人類歷史的大部分時間里,，我們通過切割原料或通過模具成型制造新的實體物品,，例如鑄造（等材制造）或切削鉆孔（減材制造）。

大多數(shù)人第一次聽到3D打印時,，他們就想到了傳統(tǒng)的桌面打印機,。3D打印其實和傳統(tǒng)打印非常相似，都是由數(shù)據(jù)驅(qū)動硬件完成打印,。通常來說,，人們使用傳統(tǒng)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“打印”按鈕,，一份數(shù)字文件便被傳送到一臺噴墨打印機上,，接著打印機將一層墨水噴到紙的表面形成一副二維圖像。而使用3D打印機也是一樣,，控制軟件會通過切片引擎（用于將立體模型分解成多個橫截面）完成一系列數(shù)字切片,，然后將這些切片信息傳送到3D打印機上，后者會進行逐層打印,，然后堆疊起來,，直到一個固態(tài)物體成型。

就終端用戶的實際體驗而言,，往往是感覺不到3D打印和傳統(tǒng)打印在制作流程上的不同,，能感受到的最大區(qū)別在于使用的“墨水”是實實在在的原材料,，正是因為這樣的相似，增材制造技術(shù)才會被形象地稱為3D打印技術(shù),。

      

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較大差異,。3D打印材料可以分為金屬和非金屬兩大類，形態(tài)包括固態(tài),、液態(tài),、粉末等，每一類材料都對應(yīng)一種或多種打印原理,。對于設(shè)備用戶而言，3D打印和傳統(tǒng)打印的最主要的區(qū)別是電腦上要設(shè)計出的是一個完整的三維立體模型,，然后再進行打印輸出,。因此，3D打印在復(fù)雜程度上遠超傳統(tǒng)打印,。

傳統(tǒng)打印與3D打印對比

3D打印流程一般包括數(shù)據(jù)獲取,、數(shù)據(jù)處理，打印和后處理四個步驟,。前兩個步驟主要涉及軟件和光學(xué)成像技術(shù),，第三個步驟涉及材料、機械和電子,。前三個步驟相輔相成,，任何一個環(huán)節(jié)存在問題都會影響打印的最終結(jié)果。后處理步驟更多是采用傳統(tǒng)加工方式改善打印物品的外觀和特性,。

由于打印步驟所涉及的技術(shù)和領(lǐng)域最廣泛,，行業(yè)內(nèi)的關(guān)注點普遍集中在打印步驟。3D打印的核心技術(shù)大多也圍繞著這一步驟發(fā)展,。

2  技術(shù)類別

3D打印技術(shù)發(fā)展至今,，在最初的基礎(chǔ)上已經(jīng)衍生出幾十種打印技術(shù)，基于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材種類，來列舉三種不同的分類方法,。

ASTM F42增材制造技術(shù)委員會在其發(fā)布的《增材制造技術(shù)標準術(shù)語》（ASTM F2792-12a）把打印原理分為七大類,。

3D打印技術(shù)分類（基于打印原理）

資料來源：ASTM

根據(jù)所用耗材形態(tài)和成型原理的差異，目前主流的3D打印技術(shù)大致可分為擠出熔融成型,、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(shù)的不同,，又演化出多個種類,。其中,，熔融層積（FDM）屬于擠出熔融成型類，粒狀物料成型類包括直接金屬激光燒結(jié)（DMLS）,、電子束熔融（EBM）,、選擇性激光燒結(jié)（SLS）、選擇性熱燒結(jié)（SHS）,、選擇性激光熔化成型（SLM）,，光聚合成型類則包括光固化成型（SLA）、數(shù)字光處理（DLP）,、聚合物噴射（PI）,。

隨著技術(shù)發(fā)展和市場需求不斷提高，基于典型3D打印技術(shù)衍生出了一些新的技術(shù),，比如石膏3D打�,。≒P）、分層實體制造（LOM）,、三維打�,。�3DP）、電子束自由成型制造（EBF）,、激光凈形制造（LENS）等,。

3D打印技術(shù)分類（基于物料形態(tài)和成型原理）

如果基于打印耗材種類的不同，3D打印技術(shù)又可分為非金屬3D打印技術(shù)和金屬3D打印技術(shù),。其中,，F(xiàn)DM、SLA,、DLP,、3DP等屬于非金屬3D打印技術(shù)；SLM,、DMLS,、EBM等屬于金屬材料3D打印技術(shù)。

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我想学习3d打印技术

開心快樂 發(fā)表于 2017-3-9 21:07
我想學(xué)習3d打印技術(shù)

學(xué)3D打印,，就上南極熊！

想实际参观哪有展览请提示

開心快樂 發(fā)表于 2017-3-30 03:04
想實際參觀哪有展覽請?zhí)崾?/blockquote>

上海3d打印博物館,�,？梢詤⒂^

開心快樂 發(fā)表于 2017-3-31 13:54
能否發(fā)邀請函到遼寧遼陽市 ...

你好，可以通過創(chuàng)克加公眾號的“預(yù)約訪問”參觀博物館,�,；蛘唠娫捖�(lián)系創(chuàng)克加負責人021-66182966。地址：上海寶山區(qū)蕰川路6號智慧灣科創(chuàng)園,。謝謝你的關(guān)注與支持,！

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Michaelhuangpo 發(fā)表于 2017-3-31 20:20
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謝謝熊友

Michaelhuangpo 發(fā)表于 2017-3-31 20:20
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Michaelhuangpo 發(fā)表于 2017-3-31 20:20
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