3D打印英語全稱Threedimensionalprinting，又稱快速成型技術(shù)，屬于添加劑制造的一種形式。其工作原理是使用三維軟件或激光掃描進(jìn)行三維建模，然后對(duì)三維模型進(jìn)行分層處理，使用打印設(shè)備逐層打印，從而逐層積累成三維對(duì)象。

自3D打印發(fā)展以來，其相關(guān)技術(shù)逐漸成熟，在工業(yè)制造與研發(fā)、航空航天、汽車研發(fā)與制造、醫(yī)療器械制造等行業(yè)的應(yīng)用也越來越普遍。隨著3D印刷技術(shù)的發(fā)展，3D打印設(shè)備也在不斷進(jìn)步，3D打印機(jī)作為3D印刷的核心設(shè)備主要由高精度機(jī)械系統(tǒng)、數(shù)控系統(tǒng)、注射系統(tǒng)和成型環(huán)境組成。它是一個(gè)集機(jī)械、控制和計(jì)算機(jī)技術(shù)于一體的復(fù)雜機(jī)電一體化系統(tǒng)。

3D打印研究進(jìn)展

熔融堆積成型（FDM）

3D打印是日常生活中常用的印刷方法，其耗材主要是絲狀的。通過加熱噴嘴機(jī)構(gòu)、原材料輸送裝置和機(jī)電控制系統(tǒng)的精確控制，利用材料加熱成液態(tài)或熔融狀態(tài)，冷卻后固化的原理，完成物體各層的印刷，實(shí)現(xiàn)物體的三維效果。

光固化成型(SLA)

3D打印主要以液體光敏樹脂為耗材，結(jié)合數(shù)字控制技術(shù)，利用紫外線激光束誘導(dǎo)樹脂表面的光聚合反應(yīng)，實(shí)現(xiàn)零件薄層截面的固化。然后，工作臺(tái)降低了浸泡在光敏樹脂液體中的層的厚度，并使用紫外線激光固化新層，以便反復(fù)固化，從而實(shí)現(xiàn)零件的三維打印。

SLA技術(shù)成型工藝簡(jiǎn)單，印刷精度高，成型零件機(jī)械性能高，但印刷速度慢，要求操作人員具有較高的操作技能。目前主要用于醫(yī)學(xué)研究和模具開發(fā)。

選擇性激光燒結(jié)型（SLS）

3D打印材料主要為金屬粉末材料，采用激光或電子束選擇性固體粉末，實(shí)現(xiàn)固體粉末材料的三維實(shí)體制造。SLS與SLM技術(shù)使用激光作為能量源略有不同，EBM使用電子束轟擊金屬粉末，選擇性燒結(jié)固化具有廣泛的耗材和材料來源，燒結(jié)精度高，可以形成復(fù)雜的零件，制造的零件性能。

分層實(shí)體制造成型（LOM）

LOM與打印方法相比SLA，SLS它更適合制造大型零件，如汽車制造和其他工業(yè)領(lǐng)域。用于印刷的耗材一般是金屬板、塑料板和紙材料，因此，LOM式3D打印過程中材料的選擇、不同類型的粘合劑、進(jìn)料方式等都要根據(jù)不同零件的需要進(jìn)行適當(dāng)?shù)恼{(diào)整，同時(shí)要考慮成本。

制造大型零件，LOM雖然該方法具有一定的速度優(yōu)勢(shì)，但很難將印刷零件從廢料中剝離出來，耗材材料的利用率不高，浪費(fèi)嚴(yán)重，印刷零件表面粗糙，有明顯的階梯狀線條，容易開裂。

三維噴墨打印(3DP)

3DP使用噴墨打印機(jī)噴嘴，該過程與選擇性激光燒結(jié)非常相似，燒結(jié)非常相似，但激光燒結(jié)過程改為噴嘴粘合劑，光柵掃描器改為粘合劑噴頭。其優(yōu)點(diǎn)是印刷速度快，價(jià)格低，缺點(diǎn)是印刷產(chǎn)品的機(jī)械強(qiáng)度不高。