3d打印技术类型机类型主要有哪些

来源：蜘蛛抓取(WebSpider) 时间：2018-03-13 05:04 标签： 3d打印机
3D 打印机有哪些种类？分别是如何工作的？
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3D 打印机有哪些种类？分别是如何工作的？
3D 打印机有哪些种类？分别是如何工作的？& & & &最近看到很多关于3D打印机的东西，赞誉颇高。想问一下这到底是个什么东西？原理是什么？是怎么“打印”出药品来的？应用前景又在哪里？& & & 在回答问题之前，我想矫正一下大家对“3D打印”这个词汇的定义。& & & 3D打印有两种定义。狭义指“MIT开发的以粉末为基础的制造技术”。广义上指所有的增材制造技术（Additive Manufacturing）。& & & 据Andreas Gebhardt对添加性制造技术的入门书籍Understanding Additive Manufacturing，添加性制造技术有很多种，MIT开发的3D打印技术只是其中一种：1. 以高分子聚合反应为基本原理：激光立体印刷术（Stereolithography， SLA，有著名的Objet（已和Stratasys合并）和Formlabs为代表）, 高分子打印技术（Polymer Printing）, 高分子喷射技术（Polymer Jetting）, 数字化光照加工技术（Digital Lighting Processing）, 微型立体印刷术（Micro Stereolithography）。2. 以烧结和熔化为基本原理： 选择性激光烧结技术（Selective Laser Sintering， SLS，3D打印行业龙头老大3D System的看家本领，EOS也是杰出代表）, 选择性激光熔化技术（Selective Laser Melting, SLM）, 电子束熔化技术（Electron Beam Melting， EBM）。3. 以粉末-粘合剂为基本原理：三维打印技术（Three Dimensional Printing, 3DP，MIT在90年发明的，Zcorp（已被3D Systems收购）、voxeljet是杰出代表）4. 熔融沉积造型技术（Fused Deposition Modeling, FDM，著名代表有RepRap项目、MakerBot和Stratasys公司）5. 层压制造技术（Layer Laminate Manufacturing, LLM）6. 气溶胶打印技术（Aerosolprinting）7. 生物绘图技术（Bioplotter）每一种添加性制造技术的具体原理都不一样，但是主要都是想办法根据电脑数据制造出一层东西，然后在这层东西上面再制造一层东西，如此类推，直至制造出整个立体模型。主要特点是成品结构复杂性几乎不受限制。目前主要用于航空工业、汽车工业、专业设计（产品设计和建筑设计的模型制造）、外科（量身定做的矫正牙套、假牙、助听器）等等。下面来简单介绍一下最常见的FDM、SLA、SLS和3DP。1. FDM来源：维基百科FDM全称Fused Deposition Modelling（熔融沉积造型）。打印头加热，把条形塑料加热软化，按照电脑3D模型作“一笔画”。看看视频可能会更清楚：MakerBot Thing-O-Matic演示:MakerBot立体打印机Thing-O-Matic演示一：打印人像http://v.youku.com/v_show/id_XMjMxNjgyODAw.html2. SLA来源：维基百科SLA全称Stereolithography（立体印刷术）。它用激光选择性地让需要成型的液态光敏树脂发生聚合反应变硬，从而造型。SLA有两大类，一种是Objet为代表的，从下到上打印的。另一种是Formlabs为代表的，从上往下打印的。Objet打印机原理介绍：Objet三维打印机---缔造快速成型新标准http://v.youku.com/v_show/id_XMjEzODM2NjQw.htmlFormlabs Form 1打印机宣传视频Formlabs 光固化桌面级3D打印机http://v.youku.com/v_show/id_XNDU1NjE1OTk2.html3. SLS来源：维基百科SLS全称Selective Laser Sintering（选择性激光烧结）。和SLA类似，SLS使用激光。和SLA不同的是，SLS用的不是液态的光敏树脂，而是粉末。激光的能量让粉末产生高温和相邻的粉末发生烧结反应连接在一起。3D Systems 选择性激光烧结3D打印机演示：选择性激光烧结（SLS）工艺演示http://v.youku.com/v_show/id_XNDk3NTg4NzEy.html4. 3DP来源：Emerald3DP全称Three Dimensional Printing（三维打印）。这才是真正的3D打印！因为这种技术和平面打印非常相似，连打印头都是直接用平面打印机的。和SLS类似，这个技术的原料也是粉末状的。典型的3DP打印机有两个箱体。如上图所示，左边为储粉缸，右边为成型缸。打印时，左边会上升一层（一般为0.1mm），右边会下降一层，滚粉辊把粉末从储粉缸带到成型缸，铺上厚度为0.1mm的粉末。打印机头根据电脑数据把液体打印到粉末上。（平面打印机的Y轴是纸在动，而3DP的Y轴是打印头在动）液体要么是粘合剂要么是水（用于激活粉末中粉状粘合剂）。ZPrinter演示：彩色3D打印机ZPrinter 650打印Minecraft风格的模型全程示范http://v.youku.com/v_show/id_XNDk1NDU0NTYw.html想说说那个打印肾脏的TED视频。那个肾脏不具有任何功能。移植到那个男孩身上的是膀胱。膀胱的功能只是储存尿液，不需要很复杂的生物结构，所以目前的技术可以制造。可是，目前还不能制造可以移植的肾脏。
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按照成型技术不同，3D打印机可分为FDM机型、SLA机型、DLP机型、SLS机型等等，SLS(选择激光烧结成型)技术多被运用于工业技术，当然3D打印机的成型技术不止这些。今天，我们着重谈SLA技术以及DLP技术。我们知道，3D打印的主流应用技术为FDM，其市场占有率较高。厂商一般会倾向于选择FDM机型生产，另一方面主要是相关技术的开源。SLA/DLP成型技术精度高，但是造价高。具体，请往下看。
SLA/DLP成型示意
SLA的全称即为立体光固化成型技术，DLP与SLA的成型技术有着异曲同工之妙。DLP技术是在SLA成型技术上置入DLP投影技术。我们先来看SLA技术，其实SLA成型技术理解起来较为简单。该技术主要是将特定强度的激光聚焦到3D打印材料的表面，使其凝固成型。SLA成型主要是点到线、线到面逐渐成型的过程，与SLA不同，DLP技术主要利用DLP投影，投影过程中将整个面的激光聚焦到3D打印材料表面。所以DLP技术的机型打印速度更快。
成型过程谈毕，我们再来看SLA/DLP技术的3D打印材料，其实该技术所使用的材料相对简单，主要为光敏树脂材料。注意，此次的光敏树脂材料主要为液态。光敏树脂材料的售价也相对较高，比FDM成型技术的PLA/ABS线性材料贵。诚然，立体光固化的概念早在1986年便被美国一位博士提出，是发现最早的3D打印成型技术。
一款DLP机型
SLA第一次真正应用还是在1988年，当时3D Systems公司根据SLA成型技术原理制作世界上第一台SLA 3D打印机——SLA250，并将其商业化。随后，越来越多的厂商开始利用SLA技术生产3D打印机。当然，也有很多因为专利的问题而产生纠纷。Fornlabs公司就是一个典型，它生产的Form1以及Form 1+质量较高、外型也较为美观。
下面，我们来看一下SLA技术的优缺点：
优点：成型工艺出现早，相对成熟;打印精度高、质量好;加工速度快，生产周期相对较短。
缺点：SLA机型生产造价高，打印成本负担大;SLA机型对工作环境要求较高，操作复杂;打印材料树脂具有一定的毒性，需要密封处理。
1、OWL MC1 3D打印机
OWL MC1 3D打印机
OWL MC1 3D打印机规格：
分辨率：1微米
精度：100纳米(机械能力)
准确度：+-500纳米
最大打印尺寸：15厘米×15厘米×15厘米
打印速度：1英寸/3 小时
使用材料：光致聚合物
外形尺寸：26L×18W×26H英寸
电源输入：110VAC
工作温度：72degF
2、Nobel 1.0 SLA 3D打印机
Nobel 1.0 SLA 3D打印机，DLP一款机型
Nobel 1.0 SLA 3D打印机规格：
生产公司：三纬国际
产品重量：9.6kg
打印尺寸12.8 20 12.8 cm
打印技术：立体光固化
打印材料：光敏树脂
打印层厚：0.025—0.1mm
文件传输方式：USB
扫描功能：无
DLP代表新机型
1、MoonRay 3D打印机
MoonRay 3D打印机，DLP的一款机型
MoonRay 3D打印机技术规格
成型技术：DLP
打印材料：光敏树脂
打印精度：Z轴20微米 X/Y轴精度：100微米
打印速度：25.4mm/h
2、Solus DLP 3D打印机
Solus DLP 3D打印机，外型美观
Solus DLP 3D打印机技术规格：
成型技术：DLP
打印材料：光敏树脂材料
打印层厚：25微米
打印尺寸：48×27×80毫米
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