3d打印技术具体指什么

3D打印技术就是用数字化模型作为模板，在逐层堆积的过程中形成三维物体的一种增材制造方式。不同于传统的切割和钻孔等“减材”方法，它是利用CAD软件建立模型、采用智能切片算法以及高精度运动控制系统的手段把设计信息变成实物——比如FDM热塑性丝材加热后被挤出成型、SLA光敏树脂在紫外线下固化或者使用金属粉末进行激光选择性融化等等不同的实现途径都遵循着“一层一层地做”的原则。目前已经被广泛应用于医疗植入物个性化制作、航空发动机复杂部件的一次成型以及牙齿矫正器快速生产等领域之中，并且不仅仅是为了加快开发速度而存在，更重要的是可以给设计师带来更多的创作空间并且提高了个人化的生产能力。

标准四步实施流程：从开始到结束的一整套过程

要想深入地了解3D打印技术的应用原理的话，就必须知道它不能缺少的四个基本环节。第一就是进行三维建模，在此过程中用户可以利用SolidWorks、Fusion 360或者Blender等专业的软件来创建出精确到0.01毫米级别的数字模型，也可以用高精度三维扫描仪（比如Artec Eva）对实物进行点云采集之后再重新构建出STL/3MF格式的数据文件；第二步就是切片处理了，在这一步中需要把数据导入到Cura、PrusaSlicer等开源切片软件当中去，并且设置好每一层的高度、填充率以及支撑结构生成的方式和打印的速度等等各种参数值；第三步则是真正的打印过程，在此期间打印机会按照G代码所给出的方向指令来进行X-Y-Z三个维度上的精准移动，并且同时还会控制着喷头的工作温度（对于FDM来说通常是95-240摄氏度之间）、紫外灯或者是激光的能量大小以达到所需要的熔融效果或者固化效果；第四步就是后期处理了，在这个阶段里涉及到的主要工作有：对于FDM零件而言需要去掉支撑部分并且对其进行丙酮蒸汽抛光；而对于SLA零件则要先用异丙醇清洗掉多余的树脂然后经过二次紫外线照射来进行固化；对于金属零件来讲还需要做热应力消散退火以及数控机床加工等工作；以上四者缺一不可。

第二部分主要的技术路线比较以及适用范围的选择

目前工业级和消费级的应用主要依靠六个方面的技术来完成，选择的时候要根据自己的功能需求以及成本限制来进行决定。挤出成型法即FDM，在教育、原型制作以及功能性检测等方面都可以用到，比如Creality Ender-3这类机器就可以用PLA或者ABS这种类型的丝材进行打印，每一件产品的生产费用大概在两到五块钱之间，并且表面粗糙度可以达到二十到五十微米；光固化法也就是SLA或者DLP，在做牙齿模型、珠宝蜡模等需要很高精度的地方比较合适，例如Formlabs的Form 4就具有二十五微米级别的XY分辨率；而粉末床融合类的方法，则主要用于尼龙的功能件或者是钛合金航空零件的制造上，EOS公司的P810型号设备可以实现没有支撑结构的情况下直接打印出复杂的腔体结构，但是它的价格高达三百多万人民币左右，只适合大规模定制生产线使用。

第三部分的技术局限性和实际应用范围

虽然3D打印可以突破几何上的限制，但是仍然存在明显的物理界限：热塑性材料的拉伸强度一般只有注塑件的60%-70%，金属打印件由于内部残余应力的存在使得其疲劳寿命比锻造件低大约25%；尺寸精度受到环境温度和湿度的影响很大，在实验室恒温恒湿条件下Z轴重复定位误差可以控制在±0.02mm以内，但是在普通的办公室环境中这个数值会扩大到±0.15mm左右；另外G代码文件并没有版权水印，并且目前还没有一个通用的数字水印协议被嵌入到切片过程中去，因此知识产权保护主要依靠企业的高级别的加密软件或者是离线封闭式的生产线来进行管理。

因此3D打印不是万能的制造替代品，在一些特定的价值链环节中起着重要的推动作用，比如精确地嵌入到研发验证、少量生产定制和复杂的结构一体化成型之中。