3D打印，俗稱加法制造技術(shù)，是一種通過逐層打印來制造三維物體的實(shí)踐。3D打印技術(shù)是一門集機(jī)械、計(jì)算機(jī)技術(shù)、數(shù)控技術(shù)、材料技術(shù)于一體的交叉技術(shù)。

3D打印過程

通常，3D打印過程包括三個(gè)步驟：

1. 設(shè)計(jì)模型：利用計(jì)算機(jī)建模軟件設(shè)計(jì)3D模型；
2. 模型切片：將3D模型切割成切片；
3. 逐層打印：逐層打印模型。

因此，從理論上講，任何復(fù)雜的三維模型都可以通過3D打印技術(shù)來制作。

3D打印應(yīng)用范圍

3D打印的應(yīng)用范圍已經(jīng)擴(kuò)大，不僅覆蓋了傳統(tǒng)制造業(yè)，還覆蓋了電子、醫(yī)療等行業(yè)。3D打印機(jī)幾乎可以打印任何物品，從珠寶、玩具、牙齒等精細(xì)零件，到發(fā)動(dòng)機(jī)、汽車、房子等大型物件。自從20世紀(jì)80年代3D打印技術(shù)的概念被提出以來，3D打印技術(shù)得到了迅速的發(fā)展，出現(xiàn)了許多技術(shù)。

光固化3D打印技術(shù)

在這些3D打印技術(shù)中，光固化3D打印是最早的3D打印技術(shù)。

• 技術(shù)基礎(chǔ)：以光聚合技術(shù)為基礎(chǔ)，以光敏樹脂為原料。該樹脂只有在光照射下才能固化。在沒有輻射的情況下，樹脂保持液體。因此，印刷后的模型可以方便、快速地從樹脂中分離出來。
• 技術(shù)優(yōu)勢(shì)：由于光固化技術(shù)的高精度和快速聚合速度，可以快速打印模型。
• 技術(shù)分類：根據(jù)圖案形成原理和控制系統(tǒng)的不同，光固化3D打印有立體光刻外觀(SLA)、數(shù)字光處理(DLP)、液晶顯示(LCD)、多噴射打印(MJP)、連續(xù)液體界面生產(chǎn)(CLIP)、雙光子3D打印(TPP)、全息3D打印技術(shù)和其他打印技術(shù)。
• 技術(shù)特點(diǎn)：光固化3D打印技術(shù)打印速度快、精度高，打印對(duì)象表面光滑。
• 應(yīng)用限制：但由于受光固化材料脆性、易變形、耐候性差、生物相容性差等性能的限制，目前光固化3D打印技術(shù)和材料主要應(yīng)用于牙科修復(fù)、正畸、牙科外科、模型、模具等臨時(shí)替代材料領(lǐng)域。

3D打印技術(shù)類型

目前3D打印技術(shù)共有三種類型，分別為三維粉末粘結(jié)型(3DP)、熔融沉積快速成型(FDM)、光固化成型(SLA)。

三維粉末粘結(jié)型3D打印技術(shù)

• 發(fā)明背景：1993年，麻省理工大學(xué)教授Emanual Sachs通過用粘結(jié)劑將各種不同的陶瓷以及金屬的粉末粘結(jié)在一起，發(fā)明了三維粉末粘結(jié)型3D打印技術(shù)。
• 技術(shù)原理：這項(xiàng)技術(shù)通過根據(jù)三維器件的形狀噴涂粘結(jié)劑，將粉末粘結(jié)逐層堆垛成型，粉末的類型選擇非常廣泛，例如樹脂粉末、陶瓷粉末以及金屬粉末等等。
• 打印過程：
  1. 由機(jī)器噴口在工作平臺(tái)上根據(jù)材料的厚度的要求噴上均勻的一層粉末；
  2. 根據(jù)計(jì)算機(jī)中設(shè)計(jì)的三維器件截面形狀的要求，將粘結(jié)劑噴涂在粉末上；
  3. 待干燥成型后，粉末和粘結(jié)劑成為復(fù)合三維器件要求的一個(gè)整體；
  4. 工作平臺(tái)下降一定高度，按照上述步驟，根據(jù)三維器件截面形狀，重復(fù)操作，逐層噴涂粉末以及粘結(jié)劑；
  5. 最后堆垛成為一個(gè)完整的三維器件。
• 技術(shù)優(yōu)勢(shì)：應(yīng)用范圍廣，可以使用粉末類型眾多，可以滿足不同的需求。
• 技術(shù)局限：打印器件的精度較低，以及器件成型后強(qiáng)度不足，影響這一項(xiàng)技術(shù)的進(jìn)一步應(yīng)用。

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