3D打印是制造業(yè)(yè)領(lǐng)域的一項新興技術(shù)(shù)，被稱(chēng)為“具有工業(yè)(yè)革命意義的制造技術(shù)(shù)”。近年來(lái)，隨著(zhù)工業(yè)(yè)技術(shù)(shù)的進(jìn)步，3D打印技術(shù)(shù)得到迅速發(fā)(fā)展并得到媒體的廣泛關(guān)注。面對眾多的3D打印技術(shù)(shù)，各位小伙伴是不是有點(diǎn)hold不住了？

沒(méi)關(guān)系，本篇文章為大家整理十大3D打印技術(shù)(shù)，用動(dòng)圖的方式生動(dòng)呈現(xiàn)出其原理，讓你快速了解3D打印是怎么回事。

文中，給大家分享的是3D打印原理高分子篇和金屬篇，主要介紹SLA、CLIP、3DP、PolyJet、FDM五大技術(shù)(shù)，以及NPJ、SLM、SLS、LMD和EBM五大金屬3D打印原理。

01、SLA（StereoLithography）

SLA即光固化成型技術(shù)(shù)，指利用紫外光照射液態(tài)(tài)光敏樹(shù)脂發(fā)(fā)生聚合反應，來(lái)逐層固化并生成三維實(shí)體的成型方式，SLA制備的工件尺度精度高，是商業(yè)(yè)化的最早3D打印技術(shù)(shù)。

以下是SLA工藝工程：

紫外激光源

光固化反應

逐層掃描成型

02、CLIP

CLIP即連續(xù)液體界面提取技術(shù)(shù)，是在Carbon 3D公司在SLA技術(shù)(shù)的基礎上開(kāi)發(fā)(fā)的具有革命性的3D打印技術(shù)(shù)，將3D打印的速度提高了100倍！

CLIP從底部投影，使光敏樹(shù)脂固化，不需要固化的部分通過(guò)控制氧氣，形成死區(qū)，抑制光固化反應而保持穩(wěn)定的液態(tài)(tài)區(qū)域，這樣就保證了固化的連續(xù)性。

光固化反應

氧氣抑制光固化過(guò)程

 光固化死區(qū)演示

CLIP成型過(guò)程

03、3DP（Three-DimensionalPrinting）

3DP即三維打印快速成型技術(shù)(shù)，其與傳統(tǒng)二維噴墨打印接近，從噴頭噴出粘結(jié)劑（彩色粘結(jié)劑可以打印出彩色制件），將平臺上的粉末粘結(jié)成型，通常用采用石膏粉作為成型材料。3DP技術(shù)(shù)目前主要應用有兩個(gè)：全彩3D打印及砂模鑄造。

以下是Exone公司用3DP技術(shù)(shù)進(jìn)行砂模鑄造的過(guò)程：

粘結(jié)劑噴射

加熱固化

打印成型

鑄造成型

04、PolyJet

PolyJet即聚合物噴射技術(shù)(shù)，其成型原理類(lèi)似3DP技術(shù)(shù)，但噴射的不是粘合劑而是光固化樹(shù)脂，噴射完成后通過(guò)紫外光照射固化成型。

PolyJet成型原理

 PolyJet采用陣列式噴頭，甚至可以同時(shí)噴射不同材料，實(shí)現(xiàn)多種材料、多色材料同時(shí)打印。

陣列噴頭工作過(guò)程

PolyJet打印過(guò)程

05、FDM（FusedDeposition Modeling）

FDM即熔融層積技術(shù)(shù)，利用高溫將材料熔化，通過(guò)打印頭擠出成細絲，在構(gòu)件平臺堆積成型。FDM是最簡(jiǎn)單也是最常見(jiàn)的3D打印技術(shù)(shù)，通常應用于桌面級3D打印設備。

以下是FDM技術(shù)(shù)的工作原理：

模型處理

耗材擠出成型

逐層打印過(guò)程

去除支撐

表面處理

金屬3D打印技術(shù)(shù)可以直接用于金屬零件的快速成型制造，具有廣闊的工業(yè)(yè)應用前景，是國內(nèi)外重點(diǎn)發(fā)(fā)展的3D打印技術(shù)(shù)，下面跟大家分享NPJ、SLM、SLS、LMD和EBM五大金屬3D打印原理。

06、NPJ（Nano Particle Jetting）

NPJ技術(shù)(shù)是以色列公司Xjet最新開(kāi)發(fā)(fā)出的金屬3D打印成型技術(shù)(shù)，與普通的激光3D打印成型相比，其使用的是納米液態(tài)(tài)金屬，以噴墨的方式沉積成型，打印速度比普通激光打印快5倍，且具有優(yōu)(yōu)異的精度和表面粗糙度。

以下是Xjet設備工作過(guò)程：

金屬顆粒細化

金屬顆粒分布在液滴中

液滴噴射成型過(guò)程

液相排出過(guò)程

燒結(jié)后的制件

07、SLM（Selective Laser Melting）

SLM即選區(qū)激光熔化成型技術(shù)(shù)，是目前金屬3D打印成型中最普遍的技術(shù)(shù)，采用精細聚焦光斑快速熔化預置金屬粉末，直接獲得任意形狀以及具有完全冶金結(jié)合的零件，得到的制作致密度可達99%以上。

以下是SLM Solution公司的振鏡系統(tǒng)工作圖：

激光發(fā)(fā)射

激光傳輸

掃描振鏡

激光掃描熔化

金屬粉末熔化過(guò)程

金屬3D打印過(guò)程中，由于制件通常較復雜，需要打印支撐材料，制件完成后需要去除支撐，并對制件的表面進(jìn)行處理。

取出制件

去除支撐

后處理

08、SLS（Selective Laser Sintering）

SLS即選區(qū)激光燒結(jié)成型技術(shù)(shù)，與SLM技術(shù)(shù)類(lèi)似，區(qū)別是激光功率不同，通常用于高分子聚合物的3D打印成型。

以下是SLS制備塑料制件的過(guò)程：

模型分層切片

制件的取出

后處理

SLS也可用于制造金屬或陶瓷零件，但所得到的制件致密度低，且需要經(jīng)(jīng)過(guò)后期致密化處理才能使用。

SLS制造金屬零件

09、LMD（Laser Metal Deposition）

LMD即激光熔覆成型技術(shù)(shù)，該技術(shù)(shù)名稱(chēng)繁多，不同的研究機構(gòu)獨立研究并獨立命名，常用的名稱(chēng)包括：LENS, DMD, DLF, LRF等，與SLM最大不同在于，其粉末通過(guò)噴嘴聚集到工作臺面，與激光匯于一點(diǎn)，粉末熔化冷卻后獲得堆積的熔覆實(shí)體。

以下是LENS技術(shù)(shù)的工作過(guò)程：

同軸送粉

構(gòu)建過(guò)程

10、EBM（Electron Beam Melting）

EBM即電子束熔化技術(shù)(shù)，其工藝過(guò)程與SLM非常相似，區(qū)別在于，EBM所使用的能量源為電子束。EBM的電子束輸出能量通常比SLM的激光輸出功率大一個(gè)數(shù)量級，掃描速度也遠高于SLM，因此EBM在構(gòu)建過(guò)程中，需要對造型臺整體進(jìn)行預熱，防止成型過(guò)程中溫度過(guò)大而帶來(lái)較大的殘余應力。

以下是EBM工作過(guò)程：

整體預熱

成型過(guò)程

熔化過(guò)程中粉末的變化