3d打印技术主要有哪些

目前3D打印技术主要有七种类型：熔融沉积成型(FDM)、立体光刻(SLA)、数字光处理(DLP)、选择性激光烧结(SLS)、多射流熔融(MJF)、直接金属激光烧结(DMLS)以及电子束熔化(EBM)，它们都是基于不同的物理原理来实现增材制造，并且在精度、强度、速度、材料兼容性和成本等方面都存在差异化的竞争优势。比如FDM因为价格低廉而被广泛应用到教育和原型制作当中去；SLA和DLP由于具有很高的表面光滑度而在牙齿矫正以及精密模具制造上大放异彩；SLS和MJF可以不用支撑就可以做出复杂的内部结构；而DMLS和EBM则能满足航空器和医疗器械对于金属零部件致密性和力学性能的要求——每一种技术都有它独特的工程价值，在自己的应用场合里发挥着不可或缺的作用。

熔融沉积成型(FDM)：初学者的第一步，操作难度最小

FDM技术利用加热后的喷头把ABS、PLA等热塑性的线材融化之后一层层地挤出来堆积起来形成物体，该设备构造比较简单，材料费用也比较便宜（一卷PLA的价格在一百元左右），而且容易保养，在中小学校进行创客教育、工业产品的快速验证以及少量的功能件试制等方面都比较适用。但是在使用的时候要考虑到喷头的温度（对于PLA来说最好是保持在190-210摄氏度之间）、加热板的温度（一般控制在50到60摄氏度左右以防止翘曲）、每层的高度设置（通常为0.1到0.3毫米之间来达到精度和速度之间的平衡）、支撑结构的设计方式——比如在切片软件Cura里面开启“树枝状支撑”的模式可以降低接触面积从而提高后期处理的效果。但是它的缺点就是层次感很强并且Z轴强度较低，并不适合做承受压力或者要求很高的光滑度的产品。

第二部分为光固化的三种方式，即SLA、DLP和LCD，它们可以产生具有很高精度的树脂模型

SLA使用的是紫外激光对液体光敏树脂进行点扫的方式来进行打印，精度可以达到25微米左右，并且表面粗糙度Ra小于1微米，在牙科隐形矫正器母模以及珠宝蜡模等领域中被广泛应用；DLP则是通过数字光投影仪完成整个成型过程，它的速度要比SLA快上3到5倍之多，在小批量或者中批量的牙科模型制造当中有着非常重要的作用；近年来逐渐兴起的LCD光固化技术则是利用了紫外LED阵列穿过液晶屏的选择性透射原理来实现打印的目的，由于该技术的成本较低的原因使得它得到了迅速的发展和推广开来；但是LCD显示屏的工作时间只有大约两千个小时左右就需要更换新的了；这三种方式都存在一个共同的特点就是需要对没有完全固化的树脂进行酒精擦拭，并且还要经过第二次紫外线照射才能使树脂更加牢固地固定在模具内；另外树脂本身比较脆弱，在长时间暴露在阳光之下之后很容易发生老化现象；因此最好将其存放在阴凉通风的地方。

第三种是粉床融合技术，即对于功能性零件来说，采用金属和工程塑料相结合的方式

SLS采用CO2激光烧结尼龙12粉末不需支撑就可以做出活动铰链和嵌套结构，并且成品拉伸强度达到48MPa被用来做汽车风道或者无人机支架等等；MJF是由惠普公司研制出来的技术它的工作原理是利用喷墨阵列把熔剂和细化剂喷到材料上然后用红外线加热使它们结合在一起零件的一致性要比SLS好很多一次可以生产出几百甚至上千个产品但是它的缺点就是体积比较大开机前需要预热四五十分钟；而EBM则是用电镜来融化钛合金粉末去掉里面的杂质做成的人工髋臼已经被美国食品药品监督管理局认可了但是由于体积太大所以只适合高端医疗器械以及航空航天领域使用。

第四部分 金属专用工艺(DMLS/SLM)：致密金属零件工业化的实现途径

DMLS和SLM都属于激光粉末床熔融技术，两者都是用光纤激光器对不锈钢316L、钴铬合金等金属粉末进行逐层融化，并且可以得到大于99.5%的高密度零件，在实际生产线上要保证氧含量小于10ppm、铺粉厚度在20-40微米之间以及激光扫描方式为双向交错扫描以防止变形，在完成之后还需要去除支撑结构并经过热等静压(HIP)来消除微孔并且使用数控机床进行精加工出一个基准面，整个过程大约需要5到12天的时间，单个金属打印的成本大概是在同等规格下CNC加工费用的1.8到2.5倍左右。

因此，在选择技术的时候要根据应用的目标来决定：如果重视成本和迭代的速度就用FDM，如果注重表面质量和细节的话就用DLP，如果是复杂的结构和自由度的话就用SLS，如果是大批量生产的一致性的话就用MJF，而对贵金属性能以及认证的要求就要选择DMLS或者EBM了。