講解八種3D打印技術介紹及工作原理

3D打印最常用于原型制作，其快速制作單個零件的能力可以能夠讓想法能到快速驗證且能夠節(jié)省成本。其3D打印技術最常見的就是SLA,DLP和FDM等，但并非只有這幾種技術類型，下面將講講這些3D打印技術的介紹及工作原理。

立體光刻 (SLA)

立體光固化成型(SLA) 是原始的工業(yè)3D打印工藝。SLA打印機擅長生產具有高度細節(jié)、光滑表面光潔度和嚴格公差的零件。SLA 零件上的優(yōu)質表面光潔度不僅看起來漂亮，而且有助于零件的功能——例如，測試裝配的配合。它廣泛應用于醫(yī)療行業(yè)，常見的應用包括解剖模型和微流體。

原理：立體光刻技術是由一臺計算機控制激光光束，通過CAD系統(tǒng)提供的設計數據，利用光束逐層固化液態(tài)的光敏樹脂，這種層層粘結的方法是將激光的平面運動與平臺的豎直運動相結合，制造立體物件的。

選擇性激光燒結 (SLS)

選擇性激光燒結(SLS) 將基于尼龍的粉末熔化成固體塑料。由于 SLS 部件由真正的熱塑性材料制成，因此它們經久耐用，適用于功能測試，并且可以支持活動鉸鏈和卡扣。與 SL 相比，零件更堅固，但表面光潔度更粗糙。SLS 不需要支撐結構，因此可以利用整個構建平臺將多個零件嵌套到單個構建中——使其適用于比其他3D打印工藝更高的零件數量。許多 SLS 部件用于原型設計，有朝一日將被注塑成型。

原理：激光束在計算機控制下根據分層截面信息進行有選擇地燒結，一層完成后再進行下一層燒結，全部燒結完后去掉多余的粉末，則就可以得到一燒結好的零件。

噴墨技術（PolyJet）

PolyJet是另一種塑料3D打印工藝，但有一個轉折點。它可以制造具有多種屬性的零件，例如顏色和材料。設計師可以利用該技術制作彈性體或包覆成型零件的原型。如果您的設計是單一的剛性塑料，我們建議您堅持使用 SL 或 SLS——這樣更經濟。但是，如果您正在制作包覆成型或硅橡膠設計的原型，PolyJet 可以使您無需在開發(fā)周期的早期投資工具。這可以幫助您更快地迭代和驗證您的設計并節(jié)省您的資金。

原理：每一層感光聚合材料在被噴射后立即用紫外線光進行凝固，從而制作出完全凝固的模型，可以立即進行搬運與使用，而無需事后凝固。可以用手或者通過噴水的方式很容易地清除為支持復雜幾何形狀而特別設計的凝膠體狀支持材料。

數字光處理 (DLP)

數字光處理類似于 SLA，因為它使用光來固化液態(tài)樹脂。這兩種技術的主要區(qū)別在于 DLP 使用數字光投影儀屏幕，而 SLA 使用紫外線激光器。這意味著 DLP 3D打印機可以一次對整個構建層進行成像，從而提高構建速度。雖然經常用于快速原型制作，但 DLP 打印的更高吞吐量使其適用于塑料零件的小批量生產。

原理：其原理是將燈光發(fā)射出的光源通過冷凝透鏡，將光均勻化，然后通過一個色輪（Color Wheel），將光分成RGB三色（或者更多色），再將色彩由透鏡投射在DND上，最后經過投影鏡頭投影成像。

多射流熔融 (MJF)

與 SLS 類似，Multi Jet Fusion也使用尼龍粉末制造功能部件。MJF 不是使用激光來燒結粉末，而是使用噴墨陣列將熔融劑施加到尼龍粉末床上。然后加熱元件經過床層以融合每一層。與 SLS 相比，這導致更一致的機械性能以及改進的表面光潔度。MJF 工藝的另一個好處是加快了構建時間，從而降低了生產成本。

原理：該技術的工作方式很有趣：先鋪一層粉末，然后噴射熔劑，與此同時還會噴射一種精細劑（detailing agent），以保證打印對象邊緣的精細度，然后再在上面施加一次熱源。這一層就算完成了。以此類推，直到3D對象完成。

熔融沉積成型 (FDM)

熔融沉積成型 (FDM) 是一種常見的塑料零件桌面3D打印技術。FDM打印機的功能是將塑料細絲逐層擠出到構建平臺上。這是一種經濟高效且快速的物理模型制作方法。在某些情況下，F(xiàn)DM 可用于功能測試，但由于零件表面光潔度相對粗糙且強度不足，因此該技術受到限制。

原理：FDM工藝通過高溫噴嘴熔融并擠出塑料線材，線材在平臺或者已加工產品上堆積、冷卻、固化，逐層累計得到實體。

直接金屬激光燒結 (DMLS)

金屬3D打印為金屬零件設計開辟了新的可能性。它通常用于將金屬、多部件組件減少為具有內部通道或挖空特征的單個組件或輕量級部件。DMLS 可用于原型制作和生產，因為零件的密度與使用機械加工或鑄造等傳統(tǒng)金屬制造方法生產的零件一樣密集。創(chuàng)建具有復雜幾何形狀的金屬部件也使其適用于零件設計必須模仿有機結構的醫(yī)療應用。

原理：通過使用高能量的激光束再由3D模型數據控制來局部熔化金屬基體，同時燒結固化粉末金屬材料并自動地層層堆疊，以生成致密的幾何形狀的實體零件。

電子束熔化 (EBM)

電子束熔化是另一種金屬3D打印技術，它使用由電磁線圈控制的電子束熔化金屬粉末。在構建過程中，打印床被加熱并處于真空狀態(tài)。材料加熱到的溫度由使用的材料決定。

原理：是將零件的三維實體模型數據導入EBM設備，然后在EBM設備的工作艙內平鋪一層微細金屬粉末薄層，利用高能電子束經偏轉聚焦后在焦點所產生的高密度能量使被掃描到的金屬粉末層在局部微小區(qū)域產生高溫，導致金屬微粒熔融，電子束連續(xù)掃描將使一個個微小的金屬熔池相互融合并凝固，連接形成線狀和面狀金屬層。