3D打印(ThreeDimension Printing，簡稱3DP)技術，是指通過連續的物理層疊加，逐層增加材料來生成三維實體的技術，與傳統的去除材料加工技術不同，因此又稱為添加制造或增材制造(AdditiveManufacturing，簡稱AM)技術，以前稱為快速成型(RapidPrototyping，簡稱RP)技術。

DLP工藝

DLP工藝的原理

數字光處理(Digital Light Processing，DLP)是近年出現的3D打印技術，與SLA的成型技術有着異曲同工之妙，它是SLA的變種形式。在加工産品時，利用數字微鏡元件 将産品截面圖形投影到液體光明樹脂表面，使照射的樹脂逐層進行光固化。DLP 3D打印由于每層固化時通過幻燈片似的片狀固化，速度比同類型的SLA速度更快。這項技術非常适合高分辨率成型，代表是德國的Envisiontec公 司。

SLA工藝主要是将特定強度的激光聚焦到3D打印材料的表面，使其凝固成型。SLA成型主要是點到線、線到面逐漸成型的過程。與SLA不同，DLP技術主要利用DLP投影，投影過程中将整個面的激光聚焦到3D打印材料表面。所以DLP技術的機型打印速度更快。

DLP工藝的優勢、劣勢

1)産品性能與SLA工藝相近，成型速度更塊。

2)受數字光鏡分辨率限制，隻能打印尺寸較小産品。

DLP工藝在珠寶首飾領域的蠟模打印已有較長曆史，應用比較成熟。随着數字光鏡分辨率的提高，其在工業、文創等領域的應用将快速普及。

LOM工藝

分層實體成型法(Laminated Object Manufacturing，LOM)也是出現較早的3D打印技術之一，由Helisys公司(現在的Cubic Technologies)發明。

LOM法以片材(如紙片、塑料薄膜或複合材料)為原材料，采用二氧化碳激光器切割系統按照計算機提取的橫截面輪廓線數據，将背面塗有熱熔 膠的紙片材用激光切割出工件的内外輪廓，同時交叉切割非零件區域以便于廢料的去除。切割完一層後，送料機構将新的一層紙片材疊加上去，工作台帶動已成形的 工件下降(通常材料厚度為0.1-0.2mm)，與帶狀片材(料帶)分離;供料機構轉動收料軸和供料軸，帶動料帶移動，使新層移到加工區域;工作台上升到 加工平面;鋪紙滾輪進行熱壓，工件的層數增加一層，高度增加一個料厚;再在新層上切割截面輪廓，最終完成零件加工。

由于原材料易于獲取，LOM工藝成本較低。加工過程不涉及化學反應，适合制作大尺寸産品。但由于傳統的LOM成型工藝CO2激光器成本高、原材料種類過少、紙張的強度偏弱且容易受潮等原因，現已經逐漸退出3D打印的曆史舞台。

SLM工藝

SLM工藝的原理

SLM是利用金屬粉末在激光束的熱作用下完全熔化、經冷卻凝固而成型的一種技術。SLM與SLS制件過程非常相似，這裡不再贅述。但 是，SLM工藝一般需要添加支撐結構，其主要作用體現在：1)承接下一層未成型粉末層，防止激光掃描到過厚的金屬粉末層，發生塌陷;2)由于成型過程中粉 末受熱熔化冷卻後，内部存在收縮應力，導緻零件發生翹曲等，支撐結構連接已成型部分與未成形部分，可有效抑制這種收縮，能使成型件保持應力平衡。

SLM工藝的優勢、劣勢

1)SLM工藝加工标準金屬的緻密度超過99%，良好的力學性能與傳統工藝相當。

2)可加工材料種類持續增加，所加工零件可後期焊接。

3)價格昂貴，速度偏低。

4)精度和表面質量有限，可通過後期加工提高。

SLM工藝應用範圍

1)加工标準金屬的外觀、裝配、功能原型。

2)支撐零件，如夾具、固定裝置等。

3)小批量零件生産。

4)注射模具。

SLS工藝

SLS工藝的原理

選擇性激光燒結成型法的原理如下圖所示：1)粉末顆粒存儲在左側的供料倉内，打印時供粉倉升降平台向上升起，将高于打印平面的粉末通過鋪 粉滾筒推壓至打印倉的打印平闆上，形成一個很薄且平面的粉層;2)此時激光束掃描系統，會依據切片的二維CAD路徑在粉層上進行選擇性掃描，被掃描到的粉 末顆粒會由于激光焦點的高溫而燒結在一起，而生成具有一定厚度的實體薄片，未掃描的區域仍然保持原來的松散粉末狀;3)一層燒結完成後，打印平台根據切片 高度下降，水平滾筒再次将粉末鋪平，然後再開始新一層的燒結，此時層與層之間也同時燒結在一起;4)如此反複，直至燒結完所有層面。移除并回收未被燒結的 粉末，即可取出打印好的實體模型。

SLS工藝的優勢、劣勢

與其它3D打印方法相比，SLS工藝的優點非常明顯：

1)、成型材料十分廣泛。從理論上說，任何加熱後能夠形成原子間粘結的粉末材料都可以 作為SLS的成型材料;

2)、可以打印任何複雜結構，包括镂空結構，空心結構等。過程與零件複雜程度無關，制件的強度高;

3)、材料利用率高，未燒結的粉末可 重複使用，材料浪費少;

4)、無須支撐結構，松散粉末起到支撐作用，降低打印前期模型處理難度;

5)、SLS工藝可加工具有良好力學性能的标準塑料;

6)、可加 工材料種類持續增加，在小批量生産中價格優勢明顯。

與相應的注塑件相比，SLS工藝産品的性能并不完全一緻，尤其是産品表面較為粗糙。SLS工藝幾乎可以應用于各行各業中，不僅是在研發設計階段的概念驗證，同樣适用于功能性手闆的制作，終端零部件的生産，以及直接或間接地利用于各種快速鑄造。目前該工藝在航空航天、家用電子、汽車制作、醫療輔助、工藝美術和燈飾等領域均有很廣泛的應用。

來源：深圳菠蘿三維網絡有限公司

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