主流3D打印技术有哪些?3D打印技术是什么

主流3D打印技术有哪些?3D打印技术是什么

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。通常是采用数字技术材料打印机来实现。我们常在网络上看见的3D打印技术的视频，令人叹为观止，一只小小的鞋子、一个漂亮的水杯、一把椅子、一张桌子等等物品，甚至一栋房子，在3D打印技术下悄然而生，自此，3D打印开始逐步为人所知。

新材料产业“十三五”规划在前沿新材料领域，将会重点发展石墨烯、3D打印、超导、智能仿生等4大类14个分类材料。尤其是3D打印技术，作为近年来持续火爆的技术热点，更是被“十三五”规划推到了风口浪尖。

据多家国内外市场研究公司统计，2015年中国3D打印产业规模为7.78亿美元；2016年，中国3D打印产业规模为9.26亿美元，2017年中国3D打印产业花费约11亿美元。同时到2013年，全球3D打印行业的总市值预估将达到327.8亿美元，复合年增长率为25.76%。市场持续扩大，加上生产成本下降、政府政策支持等一系列行业利好消息，甚至普通行业都开始着手投资、研究3D打印相关技术。

在广阔市场的支持下，经过20多年的发展，3D打印技术逐渐走进了工业级时代，在航天航空、建筑、医疗、房屋建筑等领域显示出了极强的存在价值。但是世上之事自古难全，工业级3D打印技术在中国的发展路并不一帆风顺。

首先，我们目前工业级3D打印技术的发展与领先国家相比仍然存在较大的差距。我国在3D打印领域虽然也拥有较多专利，但是质量上相比发达国家仍有较大差距，引用频率明显较低。这在一定程度上反应了中国工业级3D打印技术的先进性和复杂性还有着较大欠缺。这其中，核心技术与人才都是制约中国3D打印发展的关键因素。

其次，受限于生产效率和材料质量、核心技术等问题，国内的工业级3D打印技术暂时无法实现批量化生产。究其原因，一方面3D打印所使用的材料非常受局限，相关材料要么性质难以满足需要要么价格过于昂贵；另一方面，3D打印机的价格十分高昂，部分便宜的机器质量却难以保障；同时工业级3D打印技术在产品精度和生产市场等生产效率上的局限性也成为阻碍量产的主要原因之一。

不同于桌面3D打印，工业级3D打印通常意味着更大的打印尺寸、更高的精度要求、对材料和技术的高要求是多方面的。虽然目前工业级3D打印的市场缺口如此巨大，但也需要更长的时间，才能完成对传统制造业的改革。下面让爱司凯的小编来给大家介绍下什么是3D打印技术，主流技术又有哪些。

什么是3D打印技术

3D打印技术是什么?确切的说,3D打印是一种以金属或者塑料等粘合剂作为打印材料,以数字模型为基础进行逐层打印的一种技术。通过调棍电脑与3D打印机连接起来便可以将绘制的图迅脾调纸打印出模型的一种手段。如今这一技术在多个领域得到应用,人们用它来制造服装、建筑模型、汽车、巧克力甜品等。

3D打印技术的优点

3D打印与传统的通过模具生产有很大的不同,3D打印最大的优点是无需机械加工或任何模具,就能直接从计算机图形数据中生成任何形状的零件,从而极大地缩短产品的研制周期,提高生产率和降低生产成本。同时,3D打印还能够打印出一些传统生产技术无法制造出的外型,同时,3d打印技术还能够泛芬简化整个生产流程,具有快速有效的特点。

3D打印技术的运用领域

目前,3D打印主要运用于传统制造业、医疗行业、文物保护行业、建筑设计行业和配件饰品行业,而且在这些行业中已经运用的比较广泛,在医疗行业中,3D打印还可以为器官移植患者量身打造所需器官,当然,打印人体器官需要特殊的高分子材料,才能做到不对人体排异!

3D打印技术过程原理

每一层的打印过程分为两步,首先在需要成型的区域喷洒一层特殊胶水,胶水液滴本身很小,且不易扩散。然后是喷洒一层均匀的粉末,粉末遇到胶水会迅速固化黏结,而没有胶水的区域仍保持松散状态。这样在一层胶水一层粉末的交替下,实体模型将会被“打印”成型,打印完毕后只要扫除松散的粉末即可“刨”出模型,而剩余粉末还可循环利用。

3D打印技术-激光选区烧结/熔融(SLS/SLM)

SLM 的思想最初由德国Fraunhofer研究所于1995年提出，SLS和SLM原理与三维印刷技术较类似，将粘接剂换为激光束。在高功率密度激光器激光束开始扫描前，水平铺粉辊先把金属粉末平铺到加工室的基板上，然后激光束将按当前层的轮廓信息选择性地熔化基板上的粉末，加工出当前层的轮廓，然后调入下一图层进行加工，如此层层加工，直到整个零件加工完毕。

主要材料:塑料、蜡、陶瓷、金属等粉末

优点:无需支撑即可制备复杂零件。

缺点:因受到粘接剂铺设密度的问题,导致部分3D技术制品致密度不高。

3D打印技术-三维印刷工艺(3DP)

3DP，也被称为粘合喷射、喷墨粉末打印。这种3D打印技术的工作方式和传统的二维喷墨打印最为接近。和SLS工艺相同，3DP技术也是通过将粉末粘结成整体来制作零部件，但是它不是通过激光熔融的方式粘结，而是通过喷头喷出的粘结剂来完成粘结工作。

3DP技术作为3D打印技术之一，是继SLS、FDM等应用最为广泛的快速成型工艺技术后发展前景最为看好的一项快速成型技术。3DP技术得到很多优秀的3D打印行业公司的关注。

主要材料:石英砂、陶瓷粉末、石膏粉末等粉末类耗材

优点:无需激光器等高成本元器件,成本较低,且易操作易维护;加工速度快;耗材和成形材料的价钱相对便宜,打印成本低。

缺点:发展时间短,相关技术国外垄断较为严重。

3D打印技术-熔融沉积成型(FDM)

FDM是“Fused Deposition Modeling”的简写形式，即为熔融沉积成型。这项3D打印技术于1988年被美国学者Scott Crump研制成功。通俗地来理解FDM技术，就是利用高温将材料融化成液态，通过可在X-Y方向上移动的喷嘴喷出，最后在立体空间上排列形成立体实物。

主要材料:聚丙烯、ABS铸造石蜡等

优点:成本低、结构简单、原材料的利用效率高。

缺点:成型速度相对较慢、喷头容易发生堵塞,不便维护。

3D打印技术-光固化快速成型技术(SLA)

SLA立体平版印刷技术以光敏树脂为原料，通过计算机控制激光按零件的各分层截面信息在液态的光敏树脂表面进行逐点扫描，被扫描区域的树脂薄层产生光聚合反应而固化，形成零件的一个薄层。一层固化完成后，工作台下移一个层厚的距离，然后在原先固化好的树脂表面再敷上一层新的液态树脂，直至得到三维实体模型。该方法成型速度快，自动化程度高，可成形任意复杂形状，尺寸精度高，主要应用于复杂、高精度的精细工件快速成型。

主要材料:液态光敏树脂等

优点:成型精度高;零件烧结后致密度较为良好。

缺点:后续处理麻烦;二次固化问题严重。