3D打印的專業名稱為“增材制造”：增材是指３Ｄ打印通過將原材料沉積或黏合為材料層以構成三維實體的制造方式．因此，利普森和庫曼按材料結合方式將３Ｄ打印分為兩大類：（１）選擇性沉積方式；（２）選擇性黏合方式。
另外，行業里還存為另外一種分類方法，按采用材料形式和工藝實現方法，可將其細分為如下五大類：（１）粉末或絲狀材料高能束燒結、熔化成型，如激光選區燒結（Ｓｅｌｅｃｔｉｖｅ Ｌａｓｅｒ Ｓｉｎｔｅｒｉｎｇ，ＳＬＳ）、激光選區熔化（Ｓｅｌｅｃｔｉｖｅ Ｌａｓｅｒ Ｍｅｌｔｉｎｇ，ＳＬＭ）、激光近凈成型（Ｌａｓｅｒ Ｅｎｇｉｎｅｅｒｉｎｇ Ｎｅｔ Ｓｈａｐｉｎｇ，ＬＥＮＳ）等；（２）絲材擠出熱熔成型，如熔融沉積成型（Ｆｕｓｅｄ Ｄｅｐｏｓｉｔｉｏｎ Ｍｏｄｅｌｉｎｇ，ＦＤＭ）等；（３）液態樹脂光固化成型，如光固化成型（Ｓｔｅｒｅｏ Ｌｉｔｈｏｇｒａｐｈｙ Ａｐｐｅａｒａｎｃｅ，ＳＬＡ）、數字光處理成型（Ｄｉｇｉｔａｌ Ｌｉｇｈｔ Ｐｒｏｃｅｓｓｉｎｇ，ＤＬＰ）等；（４）液體噴印成型，立體噴印（Ｔｈｒｅｅ Ｄｉｍｅｎｓｉｏｎａｌ Ｐｒｉｎｔｉｎｇ，３ＤＰ）等；（５）片／板／塊材粘接或焊接成型，如分層實體制造（Ｌａｍｉｎａｔｅｄ Ｏｂｊｅｃｔ Ｍａｎｕｆａｃｔｕｒｉｎｇ，ＬＯＭ）等．
下面以其中代表性工藝方法簡單介紹。
１、激光選區燒結ＳＬＳ
ＳＬＳ也稱為選擇性激光燒結，其工藝原理是預先在工作臺上鋪一層粉末材料（金屬粉末或非金屬粉末），激光在計算機控制下，按照界面輪廓信息，對實心部分粉末進行燒結，然后不斷循環，層層堆積成型．ＳＬＳ工藝最大的優點在于選材較為廣泛，如尼龍、蠟、ＡＢＳ、聚碳酸脂、金屬和陶瓷粉末等都可以作為燒結對象．粉床上未被燒結部分成為燒結部分的支撐結構，因而無需考慮支撐系統。
ＳＬＳ的缺點主要有：原型結構疏松、多孔，且有內應力，制作易變性；生成陶瓷、金屬制件的后處理較難；需要預熱和冷卻；成型表面粗糙多孔，并受粉末顆粒大小及激光光斑的限制；成型過程產生有毒氣體及粉塵，污染環境。
２、熔融沉積成型ＦＤＭ
ＦＤＭ 是將絲狀的熱熔性材料加熱融化，同時三維噴頭在計算機的控制下，根據截面輪廓信息，將材料選擇性地涂敷在工作臺上，快速冷卻后形成一層截面．一層成型完成后，機器工作臺下降一個高度（即分層厚度）再成型下一層，直至形成整個實體造型．其成型材料種類多，一般是熱塑性材料，如蠟、ＡＢＳ、ＰＣ、尼龍等，以絲狀供料．成型件強度高、精度較高，主要適用于成型小塑料件。
ＦＤＭ 工藝的每一個層片都是在上一層上堆積而成，上一層對當前層起到定位和支撐的作用．當形狀發生較大的變化時，上層輪廓就不能給當前層提供充分的定位和支撐作用，這就需要設計一些輔助結構－“支撐”，對后續層提供定位和支撐，以保證成形過程的順利實現。
ＦＤＭ 工藝不用激光，使用、維護簡單，成本較低．用ＡＢＳ制造的原型因具有較高強度而在產品設計、測試與評估等方面得到廣泛應用．ＦＤＭ 技術最明顯的限制就是表面精度．由于是半熔融狀態塑料擠制成型，表面精度比ＳＬＡ 要粗糙，而與ＳＬＳ不相上下．ＦＤＭ 原型可以進行銑床加工，鉆孔，研磨，車床加工等．為了補償表面精度不足并加強特征細節，當有特殊的品質需求時，使用者通常會進行二次加工來提升原型的細節。
３、光固化成型ＳＬＡ
ＳＬＡ是最早實用化的快速成型工藝，采用液態光敏樹脂為原料，工藝原理是用特定波長與強度的激光聚焦到光固化材料表面，使之由點到線，由線到面順序凝固，完成一個層面的繪圖作業，然后升降臺在垂直方向移動一個層片的高度，再固化另一個層面．這樣層層疊加構成一個三維實體．ＳＬＡ工藝的優點是精度較高、表面效果好，因此其主要用于制造多種模具、模型等，零件制作完成打磨后，可將層層的堆積痕跡去除．ＳＬＡ 成型的零件一般層厚在０．１ｍｍ～０．１５ｍｍ．多年的研究改進了截面掃描方式和樹脂成型性能，使該工藝的最高
精度已能達到１６μｍ（０．０１６ｍｍ）．
ＳＬＡ的局限性主要有需要支撐、樹脂收縮導致精度下降、光固化樹脂有一定毒性等．另外，光固化工藝運行費用很高，零件強度低、無彈性，無法進行裝配．光固化工藝設備的原材料很貴，種類也不多．光固化設備的零件制作完成后，還需要在紫外光的固化箱中二次固化，以保證零件的強度．
４、立體噴印３ＤＰ
３ＤＰ工藝是美國麻省理工學院的學生保羅威廉姆斯和他導師伊萊薩克斯教授發明的．該工藝與ＳＬＳ工藝類似，采用粉末材料成型，如陶瓷粉末、金屬粉末．所不同的是３ＤＰ工藝中，材料粉末不是通過燒結連接起來的，而是通過噴頭用粘結劑（如硅膠）將零件的截面“印刷”在材料粉末上面。
３ＤＰ是一種的利用微滴噴射技術的方法，其具體工藝過程如下：噴頭在計算機控制下，按照當前分層截面的信息，在事先鋪好的一層粉末材料上，有選擇地噴射粘結劑，使部分粉末黏結，形成一層截面薄層；上一層成形完畢后，工作臺下降層厚，進行下層鋪粉，繼而選區噴射粘結劑，成形薄層并與已成形零件黏結為一體；如此不斷循環，直至零件加工完畢為止．未被噴射黏結的地方為干粉，在成形過程中起支撐作用，且成形結束后，比較容易去除．
３ＤＰ技術的優勢在于成型速度快、無需支撐結構，而且能夠輸出彩色打印產品，最大可以輸出３９萬色，色彩方面非常豐富，也是在色彩外觀方面，打印產品最接近于成品的３Ｄ打印技術．３ＤＰ技術也有不足，首先粉末粘接的直接成品強度并不高，只能作為測試原型，其次由于粉末粘接的工作原理，成品表面不如ＳＬＡ光潔，精細度也有劣勢，所以一般為了產生擁有足夠強度的產品，還需要一系列的后續處理工序．此外，由于制造相關材料粉末的技術比較復雜，成本較高。
５、數字光處理成型ＤＬＰ
ＤＬＰ工藝是利用光固化和投影儀ＤＬＰ技術通過可見光將光敏樹脂逐層固化成的３Ｄ對象，３Ｄ對象從上到下逐層創建堆積而成。
它和前面的ＳＬＡ光固化很相似，唯一的區別在于ＳＬＡ的光線是聚成一點在面上移動，而ＤＬＰ是將光打在一個面上，有點像投影儀，逐層進行光固化，因此速度比同類型的ＳＬＡ 立體平版印刷技術更快．
同時，它使用高分辨率的數字光處理（ＤＬＰ）投影儀來固化液態光敏樹脂，每層固化時通過幻燈片似的片狀固化．基于這種技術，可實現超薄的３Ｄ打印層，成型精度高，在材料屬性、細節和表面光潔度方面可匹敵注塑成型的耐用塑料部件。
６、分層實體制造ＬＯＭ
ＬＯＭ 工藝是根據三維ＣＡＤ模型每個截面的輪廓線，在計算機控制下，發出控制激光切割系統的指令，使切割頭作Ｘ 和Ｙ 方向的移動．供料機構將地面涂有熱溶膠的箔材（如涂覆紙、涂覆陶瓷箔、金屬箔、塑料箔材）一段段地送至工作臺的上方．激光切割系統按照計算機提取的橫截面輪廓用二氧化碳激光束對箔材沿輪廓線將工作臺上的紙割出輪廓線，并將紙的無輪廓區切割成小碎片．然后，由熱壓機構將一層層紙壓緊并粘合在一起．可升降工作臺支撐正在成型的工件，并在每層成型之后，降低一個紙厚，以便送進、粘合和切割新的一層紙．最后形成由許多小廢料塊包圍的三維原型零件．然后取出，將多余的廢料小塊剔除，最終獲得三維產品。
ＬＯＭ 適合制作大中型原型件，翹曲變形較小，成型時間較短，激光器使用壽命長，制成件有良好的機械性能，無需設計和制作支撐結構，適合于產品設計的概念建模和功能性測試零件．其優點有：成型速度較快．由于只需要使用激光束沿物體的輪廓進行切割，無須掃描整個斷面，所以成型速度很快，因而常用于加工內部結構簡單的大型零件。ＬＯＭ 最大的不足是材料種類少，制件性能不高，其性能接近木模。
以上是對3D打印技術分類的詳細介紹，重點講解了各種3D打印成型工藝。了解更多3D打印技術知識，請關注印夢園網站。
上一篇 : 3D打印流程詳解，看看物品是如何被3D打印出來
下一篇 : 3D打印技術優勢淺析
Copyright 2012-2016 PRINDREAM 印夢智能科技 版權所有 滬ICP備12006683號-6
