3d打印技术及原理？

3D打印技术出现在20世纪90年代中期，实际上是利用光固化和纸层叠等技术的最新快速成型装置。3D打印，即快速成型技术的一种，它是一种以数字模型文件为基础，运用粉末状金属或塑料等可粘合材料，通过逐层打印的方式来构造物体的技术。

1.三维设计

3D打印的设计过程是：先通过计算机辅助设计（CAD）或计算机动画建模软件建模，再将建成的三维模型“分割”成逐层的截面，从而指导打印机逐层打印。

2.打印过程

打印机通过读取文件中的横截面信息，用液体状、粉状或片状的材料将这些截面逐层地打印出来，再将各层截面以各种方式粘合起来从而制造出一个实体。这种技术的特点在于其几乎可以造出任何形状的物品。

3.完成

目前3D打印机的分辨率对大多数应用来说已经足够（在弯曲的表面可能会比较粗糙，像图像上的锯齿一样），要获得更高分辨率的物品可以通过如下方法：先用当前的3D打印机打出稍大一点的物体，再稍微经过表面打磨即可得到表面光滑的“高分辨率”物品。

3D打印技术概念及分类？

3D打印技术分为四种：?

1、熔融沉积快速成型（Fused?Deposition?Modeling,FDM）?

工作原理：熔融沉积又叫熔丝沉积，它是将丝状热熔性材料加热融化，通过带有一个微细喷嘴的喷头挤喷出来。热熔材料融化后从喷嘴喷出，沉积在制作面板或者前一层已固化的材料上，温度低于固化温度后开始固化，通过材料的层层堆积形成最终成品。?

材料：主要以PLA为材料

精度：常为0.3mm-0.2mm

优势：制造简单，成本低廉

劣势：由于出料结构简单，难以精确控制出料形态与成型效果，同时温度对于FDM成型效果影响非常大，精度差。

2.光固化成型（Stereolithigraphy?Apparatus,SLA)

工作原理：光固化技术，主要使用光敏树脂为材料，通过紫外光或者其他光源照射凝固成型，逐层固化，最终得到完整的产品。?

材料：主要以光敏树脂为材料?·精度：0.016mm?

优势：光固化成型的原型在外观方面非常好，成型速度快、原型精度高，非常适合制作精度要求高，结构复杂的原型。?

劣势：强度弱，一般主要用于原型设计验证方面，然后通过一系列后续处理工序将快速原型转化为工业级产品，另外打印尺寸小。

3、选择性激光烧结（Selecting?Laser?Sintering,SLS）

工作原理：SLS利用粉末材料在激光照射下烧结的原理，由计算机控制层层堆结成型。SLS技术同样是使用层叠堆积成型，所不同的是，它首先铺一层粉末材料，将材料预热到接近熔化点，再使用激光在该层截面上扫描，使粉末温度升至熔化点，然后烧结形成粘接，接着不断重复铺粉、烧结的过程，直至完成整个模型成型。

材料：使用非常多的粉末材料?

优势：制成相应材质的成品，激光烧结的成品精度好、强度高，但是最主要的优势还是在于金属成品的制作

劣势：首先粉末烧结的表面粗糙，需要后期处理，其次使用大功率激光器，除了本身的设备成本，还需要很多辅助保护工艺，整体技术难度较大，制造和维护成本非常高，普通用户无法承受，所以目前应用范围主要集中在高端制造领域。

4、三维粉末粘接（Three?Dimensional?Prinnting?and?Gluing,3DP)?

工作原理：3DP技术工作原理是，先铺一层粉末，然后使用喷嘴将粘合剂喷在需要成型的区域，让材料粉末粘接，形成零件截面，然后不断重复铺粉、喷涂、粘接的过程，层层叠加，获得最终打印出来的零件。?

材料：粉末材料，如陶瓷粉末、金属粉末、塑料粉末等。?

优势：在于成型速度快、无需支撑结构，而且能够输出彩色打印产品，这是目前其他技术都比较难以实现的。?

劣势：首先粉末粘接的直接成品强度并不高，只能作为测试原型，其次由于粉末粘接的工作原理，成品表面不如SLA光洁，精细度也有劣势，所以一般为了产生拥有足够强度的产品，还需要一系列的后续处理工序。此外，由于制造相关材料粉末的技术比较复杂，成本较高，所以目前3DP技术主要应用在专业领域。

什么是3d打印技术？

3D打印是快速成型技术的一种，它是一种以数字模型文件为基础，运用粉末状金属或塑料等可粘合材料，通过逐层打印的方式来构造物体的技术。简单的说就是如果把一件物品剖成极多的薄层，3D打印就是一层一层的把薄层打印出来，上一层覆盖在下一层上，并与之结合在一起，直到物件打印成形。 3D打印通常是采用数字技术材料打印机来实现的。过去其常在模具制造、工业设计等领域被用于制造模型，现正逐渐用于一些产品的直接制造，已经有使用这种技术打印而成的零部件。军事应用的优点： 军事装备的零件大多是形状复杂，利用传统加工方法难以制造，无非就是打磨切割和铸造，利用3D打印可以直接打印出来，节约工时成本。 3D打印技术简单，易于操作，避免了委外加工的数据泄密和巨大的耗时，对于军工行业尤为重要。 军事行业对于设备研发、改进十分重视，经常进行单件试制、小批量出产，由于3D打印的制造准备和数据转换的时间大幅减少，生产研发周期和成本降低，可以减少费用支出，满足其他军事项目的需要。

3d打印怎么操作方法？

第一步：建立模型

要想轻松玩转3D打印，最重要也是不可或缺的阶段便是建模!现在可以绘制三维图形的软件有很多，关键是需看它是否能够 转化成.stl格式的文件，像AutoCAD、3Dsmax、solidworks等这些较为常见的3D制图软件全是能够 输出或是转换成STL格式的

第二步：加上模型

切片软件是一种3D软件，它能够 将数字3D模型转换为3D打印机可鉴别的打印代码，进而让3D打印机开始实行打印命令。3D打印机一般 都是会自带切片软件，在主菜单界面，一般 会出现“加上模型”选项，点开以后，我们建立或下载的模型就自动出现在我们的三维打印空间中了。

第三步：选取分层切片

对3D打印切片软件进行合理的设置，将有效的提高3D打印机打印模型的成功率。在主菜单中一般 会出现“分层切片”这一选项，这一功能主要是协助我们来细化打印机打印的过程，客户能够 在软件中预先预览观察整个打印过程。点开后，你能够见到模型发生了某个变化。

第四步：拖动分层预览滚动条

拖动分层预览滚动条，软件能够 依据参数值，呈现每一层的图像。我们知道FDM打印技术原理，实际上便是利用一层一层的材料堆积来完成整个模型的成型。利用预览，你能够直观地观察到模型是如何一层一层转化成的。

第五步：加上支撑

一些模型的某个部位的重要必须加上一些支撑物。例如麋鹿的角。这个时候，我们可以在模型合适的部位加上一个支撑，那样打印的时候，3D打印机会把这部分支撑体也打印出来，后期我们利用一些方法将支撑体除去就可以。有些支撑是水溶性材料制成，后期除去很好处理。

切片软件一般 是支持手动增加支撑和自动加上支撑的。自动加上支撑，系统会依据您所需打印的模型自动判断在某个部位加上支撑物。

第六步：连接打印机

选取“连接打印机”将计算机连接到3D打印机。

第七步：开始打印

开始打印前，必须再度检查一次模型信息，确保模型的各类参数是合理的。点开主菜单选取模型信息就可以。其次便是要确保，模型不逾越机型本身的打印范畴。最后我们要设置打印头及打印平台的温度。

第八步：模型后处理

模型打印完成后，假如不是一体成型的模型，我们也要进行打磨、装配，把零件组成一个成品。

3D打印主要技术？

3D打印（3DP）即快速成型技术的一种，又称增材制造，它是一种以数字模型文件为基础，运用粉末状金属或塑料等可粘合材料，通过逐层打印的方式来构造物体的技术。

3D打印通常是采用数字技术材料打印机来实现的。常在模具制造、工业设计等领域被用于制造模型，后逐渐用于一些产品的直接制造，已经有使用这种技术打印而成的零部件。

该技术在珠宝、鞋类、工业设计、建筑、工程和施工（AEC）、汽车，航空航天、牙科和医疗产业、教育、地理信息系统、土木工程、枪支以及其他领域都有所应用。

2019年1月14日，美国加州大学圣迭戈分校首次利用快速3D打印技术，制造出模仿中枢神经系统结构的脊髓支架，成功帮助大鼠恢复了运动功能。

2020年5月5日，中国首飞成功的长征五号B运载火箭上，搭载着“3D打印机”。这是中国首次太空3D打印实验，也是国际上第一次在太空中开展连续纤维增强复合材料的3D打印实验。

什么是三D打印技术？

3D打印即快速成型技术的一种，它是一种以数字模型文件为基础，运用粉末状金属或塑料等可粘合材料，通过逐层打印的方式来构造物体的技术。

（1）节省材料。不用剔除边角料，提高了材料的利用率，通过摒弃生产线而降低了成本；

（2）能做到较高的精度和很高的复杂程度，可以制造出采用传统方法制造不出来的、非常复杂的制件；

（3）它可以自动、快速、直接和比较精确地将计算机中的三维设计转化为实物模型，甚至直接制造零件或模具，从而有效地缩短了产品研发周期；

（4）3D打印无需集中的、固定的制造车间，具有分布式生产的特点；

（5）悟空打印坊的3D打印技术和服务还是靠谱的。

3D打印技术包括什么？

1、FDM：熔融沉积快速成型，主要材料ABS和PLA。

熔融挤出成型(FDM)工艺的材料一般是热塑性材料，如蜡、ABS、PC、尼龙等，以丝状供料。材料在喷头内被加热熔化。喷头沿零件截面轮廓和填充轨迹运动，同时将熔化的材料挤出，材料迅速固化，并与周围的材料粘结。每一个层片都是在上一层上堆积而成，上一层对当前层起到定位和支撑的作用。

2、SLA：光固化成型，主要材料光敏树脂。

光固化成形是最早出现的快速成形工艺。其原理是基于液态光敏树脂的光聚合原理工作的。这种液态材料在一定波长(x=325nm)和强度(w=30mw)的紫外光的照射下能迅速发生光聚合反应, 分子量急剧增大, 材料也就从液态转变成固态。

光固化成型是目前研究得最多的方法，也是技术上最为成熟的方法。一般层厚在0.1到0.15mm，成形的零件精度较高。

3、3DP：三维粉末粘接，主要材料粉末材料，如陶瓷粉末、金属粉末、塑料粉末。

三维印刷(3DP)工艺是美国麻省理工学院Emanual Sachs等人研制的。E.M.Sachs于1989年申请了3DP（Three-Dimensional Printing）专利，该专利是非成形材料微滴喷射成形范畴的核心专利之一。3DP工艺与SLS工艺类似，采用粉末材料成形，如陶瓷粉末，金属粉末。

4、SLS：选择性激光烧结，主要材料粉末材料。

SLS工艺又称为选择性激光烧结，由美国德克萨斯大学奥斯汀分校的C.R. Dechard于1989年研制成功。SLS工艺是利用粉末状材料成形的。

将材料粉末铺洒在已成形零件的上表面，并刮平；用高强度的CO2激光器在刚铺的新层上扫描出零件截面；材料粉末在高强度的激光照射下被烧结在一起，得到零件的截面，并与下面已成形的部分粘接；当一层截面烧结完后，铺上新的一层材料粉末，选择地烧结下层截面。

5、LOM：分成实体制造，主要材料纸、金属膜、塑料薄膜。

LOM工艺称为分层实体制造，由美国Helisys公司的Michael Feygin于1986年研制成功。该公司已推出LOM-1050和LOM-2030两种型号成形机。LOM工艺采用薄片材料，如纸、塑料薄膜等。片材表面事先涂覆上一层热熔胶。

6、PCM：无模铸型制造技术

无模铸型制造技术（PCM，Patternless Casting Manufacturing）是由清华大学激光快速成形中心开发研制。该将快速成形技术应用到传统的树脂砂铸造工艺中来。首先从零件CAD模型得到铸型CAD模型。由铸型CAD模型的STL文件分层，得到截面轮廓信息，再以层面信息产生控制信息。