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1、主流 3D 打印技术简介 什么是 FDM,SLA,3DP,SLS来源：akumaslab 作者： 2013-01-04 09:36:12熔融沉积快速成型（Fused Deposition Modeling,FDM）熔融沉积又叫熔丝沉积，它是将丝状热熔性材料加热融化，通过带有一个微细喷嘴的喷头挤喷出来。热熔材料融化后从喷嘴喷出，沉积在制作面板或者前一层已固化的材料上，温度低于固化温度后开始固化，通过材料的层层堆积形成最终成品。大致结构如下图所示：FDM 结构示意图（来源于网络）在 3D 打印技术中，FDM 的机械结构最简单，设计也最容易，制造成本、维护成本和材料成本也最低，因此也是在家用的桌面级
2、 3D 打印机中使用得最多的技术，而工业级FDM 机器，主要以 Stratasys 公司产品为代表。Stratasys 工业级 3D 打印机FDM 技术的桌面级 3D 打印机主要以 ABS 和 PLA 为材料，ABS 强度较高，但是有毒性，制作时臭味严重，必须拥有良好通风环境，此外热收缩性较大，影响成品精度；PLA是一种生物可分解塑料，无毒性，环保，制作时几乎无味，成品形变也较小，所以目前国外主流桌面级 3D 打印机均以转为使用 PLA 作为材料。FDM 技术的优势在于制造简单，成本低廉，但是桌面级的 FDM 打印机，由于出料结构简单，难以精确控制出料形态与成型效果，同时温度对于 FDM 成型
3、效果影响非常大，而桌面级 FDM 3D 打印机通常都缺乏恒温设备，因此基于 FDM 的桌面级 3D 打印机的成品精度通常为 0.3mm-0.2mm，少数高端机型能够支持 0.1mm 层厚，但是受温度影响非常大，成品效果依然不够稳定。此外，大部分 FDM 机型制作的产品边缘都有分层沉积产生的“台阶效应”，较难达到所见即所得的 3D 打印效果，所以在对精度要求较高的快速成型领域较少采用 FDM。光固化成型（Stereolithigraphy Apparatus,SLA）光固化技术是最早发展起来的快速成型技术，也是目前研究最深入、技术最成熟、应用最广泛的快速成型技术之一。光固化技术，主要使用光敏树脂
4、为材料，通过紫外光或者其他光源照射凝固成型，逐层固化，最终得到完整的产品。大致结构如下图所示：光固化原理图光固化技术优势在于成型速度快、原型精度高，非常适合制作精度要求高，结构复杂的原型。使用光固化技术的工业级 3D 打印机，最著名的是 objet，该制造商的 3D 打印机提供超过 123 种感光材料，是目前支持材料最多的 3D 打印设备。Objet 材料分类光固化快速成型应该是目前 3D 打印技术中精度最高，表面也最光滑的，objet 系列最低材料层厚可以达到 16 微米（0.016 毫米）。但是光固化快速成型技术也有两个不足，首先光敏树脂原料有一定毒性，操作人员使用时需要注意防护，其次光固
5、化成型的原型在外观方面非常好，但是强度方面尚不能与真正的制成品相比，一般主要用于原型设计验证方面，然后通过一系列后续处理工序将快速原型转化为工业级产品。此外，SLA 技术的设备成本、维护成本和材料成本都远远高于 FDM，因此，目前基于光固化技术的 3D 打印机主要应用在专业领域，桌面领域目前已有两个桌面级别 SLA 技术 3D 打印机项目启动，一个是Form1，一个是 B9，相信不久的将来会有更多低成本的 SLA 桌面 3D 打印机面世。三维粉末粘接（Three Dimensional Printing and Gluing,3DP）3DP 技术由美国麻省理工大学开发成功，原料使用粉末材料，如
6、陶瓷粉末、金属粉末、塑料粉末等，3DP 技术工作原理是，先铺一层粉末，然后使用喷嘴将粘合剂喷在需要成型的区域，让材料粉末粘接，形成零件截面，然后不断重复铺粉、喷涂、粘接的过程，层层叠加，获得最终打印出来的零件。大致结构如下图所示：主流 3D 打印技术简介 什么是 FDM,SLA,3DP,SLS来源：akumaslab 作者： 2013-01-04 09:36:123DP 技术的优势在于成型速度快、无需支撑结构，而且能够输出彩色打印产品，这是目前其他技术都比较难以实现的。3DP 技术的典型设备，是 3DS 旗下 zcorp 的zprinter 系列，也是 3D 照相馆使用的设备，zprinter
7、 的 z650 打印出来的产品最大可以输出 39 万色，色彩方面非常丰富，也是在色彩外观方面，打印产品最接近于成品的 3D 打印技术。 但是 3DP 技术也有不足，首先粉末粘接的直接成品强度并不高，只能作为测试原型，其次由于粉末粘接的工作原理，成品表面不如 SLA 光洁，精细度也有劣势，所以一般为了产生拥有足够强度的产品，还需要一系列的后续处理工序。此外，由于制造相关材料粉末的技术比较复杂，成本较高，所以目前 3DP 技术主要应用在专业领域，桌面级别目前仅有一个 PWDR 项目在启动，但仍然处于 0.1 状态，尚需观察后续进展。选择性激光烧结（Selecting Laser Sintering
8、,SLS）该工艺由美国德克萨斯大学提出，于 1992 年开发了商业成型机。SLS 利用粉末材料在激光照射下烧结的原理，由计算机控制层层堆结成型。SLS 技术同样是使用层叠堆积成型，所不同的是，它首先铺一层粉末材料，将材料预热到接近熔化点，再使用激光在该层截面上扫描，使粉末温度升至熔化点，然后烧结形成粘接，接着不断重复铺粉、烧结的过程，直至完成整个模型成型。大致结构如下： 激光烧结技术可以使用非常多的粉末材料，并制成相应材质的成品，激光烧结的成品精度好、强度高，但是最主要的优势还是在于金属成品的制作。激光烧结可以直接烧结金属零件，也可以间接烧结金属零件，最终成品的强度远远优于其他 3D 打印技术
9、。SLS 家族最知名的是德国 EOS 的 M 系列，成品效果图：激光烧结技术虽然优势非常明显，但是也同样存在缺陷，首先粉末烧结的表面粗糙，需要后期处理，其次使用大功率激光器，除了本身的设备成本，还需要很多辅助保护工艺，整体技术难度较大，制造和维护成本非常高，普通用户无法承受，所以目前应用范围主要集中在高端制造领域，而目前尚未有桌面级 SLS 3D 打印机开发的消息，要进入普通民用领域，可能还需要一段时间。结语3D 打印领域发展迅猛，从巨型的房屋打印机到微型的纳米级细胞打印机，各种新技术层出不穷，但是目前主要还是集中在专业领域，民用市场还是以简单架构的 FDM 为主，无论效果还是精度都差强人意，
10、我们期待着随着技术发展和成本降低，桌面级 3D 打印机也能够真正实现所见即所得的打印效果，那时候 3D 打印改变世界将不再是一个梦想。国内代理商：武汉拓迪科技（武汉）北京太尔时代 up!系列 闪铸科技（浙江）磐纹科技（上海）Come3D（浙江） Are3D.com（福建）24 款 3D 打印机选购指南：总有一款适合你 正文 我来说两句(0 人参与)报名试驾 BMW 赢莱卡相机2013 年 02 月 01 日 07:58来源：搜狐数码 作者：搜狐数码 手机客户端 打印 字号 保存到博客【搜狐数码消息】2 月 1 日消息，在今年的 CES 上，许多 3D 打印设备给人们留下了深刻的印象。在不久的未
11、来，3D 打印将成为真正的主流，但这在当下实现起来还是非常有难度。不过，目前已经有越来越多的公司和组织开始投资 3D 打印领域，他们研发出了多种多样的机型、开发工具包、开源软件等，为这个行业的发展繁荣奠定了基础。Engadget 网站为我们盘点了著名的 24 款 3D 打印设备，原文编译如下：1 3D SYSTEMS机型：CubeX售价：2,499-3,999 美元功能：最多支持三种打印色彩，可打印最大体积为 10.8x10.45x 9.5 英寸，最大分辨率为 125 微米，采用触控屏界面。该公司自 3D 打印出现以来就存在，是一家老牌劲旅。去年他们发布了便携式 Cube 打印机，正式涉足消费
12、者打印领域。今年 CES 上，他们又发布了速度更快版本的 Cube 和加大版的 Cube X。Cube X 可以打印篮球差不多大的物体，使用PLA 或者 ABS 材料。1BITS FROM BYTES机型：3DTouch售价：3,490 -4,370 美元功能：最大可打体积 10.8 x 10.8 x 8 英寸（一台挤压机模式），最多支持三台挤压机工作，最大分辨率 125 微米，配置触控显示屏1EVENTORBOT机型：Eventorbot售价：Kickstarter 网站集资价格 885 美元，现已关闭。装配价格未定功能：最大可打体积 10 x 8 x 6 英寸，采用成本低廉的流线型手工装配
13、。利用开源项目 RepRap，Eventorbot 的大部分配件都可以由自己打印出来，这使得持续性升级成为可能。1DELTAMAKER机型：DeltaMaker售价：Kickstarter 网站集资价格 499-1099 美元，装配价格未定功能：最大可打印直径 9 英寸，最大可打印高度 11 英寸，分辨率为 100 微米0DELTA MICRO机型：Delta Micro Up! Plus / Afinia H-Series售价：1500 美元功能：使用 ABS 和 PLA 材料打印，最大可打印体积 5.5 x 5.5 x 5.3 英寸，分辨率为150 微米0FABHOME机型：FabHome
14、 Model 2售价：未知功能：流线型打印模式，可用任何材料进行打印，包括蒙砂、粘土和橡胶0FILABOT机型：Filabot售价：待定，Kickstarter 网站集资价格 490 美元，现已关闭功能：从本质上讲这不是一台 3D 打印机，只是一台回收塑料然后进行打印的设备。Filabot 可以磨碎、融化并将塑料挤成 1.75mm 或者 3mm 的细丝，然后供 3D 打印使用，这能够减少塑料的浪费。这台设备可以使用多种塑料，包括 ABS、HDPE 和尼龙塑料0FORMLABS机型：Form 1售价：3300 美元功能：利用立体型雕技术进行更精密的打印，最大可打印体积 4.9 x 4.9 x 6
15、.5 英寸0LEAPFROG机型：Creatr售价：单个挤出机版本 1683 美元，双挤出机版本 2020 美元功能：可使用 ABS、PLA 和 PVA 材料打印，最大可打印体积 9 x 10.6 x 8.7，分辨率200 微米0LULZBOT机型：AO-101售价：1725 美元功能：打印质量非常坚固，最大可打印体积 7.9 x 7.5 x 3.9 英寸，200 微米分辨率0MAKERBOT机型：Replicator 2x售价：2800 美元功能：使用装载简易的挤压机，可配置两个挤压机。最大可打印体积 9.7 x 6 x 6.1英寸，100 微米分辨率0MAKERGEAR机型：M2售价：17
16、50 美元功能：最大可打印体积 8 x 10 x 8 英寸0METAMQUINA机型：Metamquina 2售价：1614 美元功能：最大可打印体积 7.9 x 7.9 x 6-英寸，200 微米分辨率0PRINTRBOT机型：Printrbot GO售价：1500 美元（未装配工具包）功能：便于携带（可装进公文包中），采用电池供电，最大可打印体积 7.9 x 7.2 x 5.9 英寸0PWDR机型：Pwdr售价：1330 美元（预估装配完成价格）功能：使用墨粉进行打印，打印墨盒可更换0REPRAP机型：RepRapPro Huxley售价：599 美元（未装配工具包）功能：这就是大名鼎鼎的 3D 打印机的开源原型机，最大可打印体积 5.5 x 5.5 x 4.3英寸，相较其他 RepRap 设备而言更便于携带和运输0R
