简谈3D打印机工艺原理及用途

事实上，3D打印的学名被称为“添加剂制造”，这是一种快速成型的技术。基于三维数字模型文件，使用塑料或粉末金属和其他粘合材料，通过逐层堆积来制造物体。

3D打印的原理和用途

光固化。液体光敏树脂经光照后发生固化反应，凝固成产品形状。

激光烧结。粉末原料通过能量束层层融化成型，或者粉末通过一些粘合剂粘合成型。

层压。一种比较古老的3D打印工艺，考古学、恐龙化石或人头骨恢复时，采用切割硬纸板的方法制作化石模型。

熔融沉积。桌面级3D打印机是一种常见的工艺设备，主要是挤出工艺。使用的材料有很多种，不仅是塑料，还有一些食物，甚至是建筑材料。

定向能量沉积。将金属粉末或金属丝直接熔化固化在产品表面，适用于修复零件，统一零件使用各种材料。这项技术在我国仍处于领先地位，获得了国家科学进步一等奖。

混合增材。这是一项相对较新的技术，是数控机床的支持增材制造包，典型的材料是金属粉末、金属丝和陶瓷。因为几乎所有的3D打印机工作都不是在打印结束时完成的，所以它们都需要进行后处理。因此，这种增减技术可以同时解决后处理的问题。

3D打印的用途

大致可分为概念建模、原型测试和直接数字制造三种。

3D打印的常规流程

首先要有数据。如果有物理对象，可以通过3D扫描建立3D打印模型。如果有2D图纸，可以通过软件转换为3D模型。如果什么都没有，只能从零开始用软件建模。然后使用切片软件将模型使用，切片完成后即可开始3D打印。打印完成后，大部分还需要进行后处理，否则就是半成品。

3D打印应用的层次

“原型制造”是3D打印的低级别应用，但也是3D打印较传统的应用。

第二个层次是“替代品”。生产现在取代了某个部分。但应用并不广泛，因为传统的制造工艺适合大规模生产，3D打印并不占主导地位。

第三个是“零件集成”。单个零件的3D打印可能不占主导地位，但如果多个零件可以集成到一个零件中，整体价值就会上升。

其高级应用程序不仅集成了多个零件，而且还进行了优化。因为3D打印可以做一个非常复杂的过程，这是其他过程无法实现的。

现在采用3D打印工艺做生产的企业是越来越多了。未来，建筑，飞机等各式各样的应用，都会涉及到。3D打印其实是一种基础工具性的东西，就像互联网或者高速公路一样，是所有人都会用得到的。