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【中图分类号】 TH66 【文献标识码】 A【文章编号】 2236-1879（2017）17-0239-01
3D打印技术是一种典型的增材制造方法，也是一种应用较广泛的快速成型技术。它借助计算机、激光、精密传动和数控等现代手段，将计算机辅助设计（CAD）和计算机辅助制造（CAM）集成于一体，根据在计算机三构造的三维模型，能在很短时间内直接制造产品模型或样品，无需传统的机械加工机床和模具。用这种方法制造样品较传统法的显著优点是，制造周期大大缩短，成本大大降低。
3D打印技术的发展有赖于3D打印材料，打印材料种类的拓宽为3D打印技术发展提供了可能。根据所使用材料和建造技术的不同，目前应用比较广泛的方法有：采用光敏树脂材料通过激光照射逐层固化的光固化成型法（SLA）、采用纸材等薄层材料通过逐层粘接和激光切割的叠层实体制造法（LOM），采用粉状材料通过激光选择性烧结逐层固化的选择性激光烧结法（SLS）和熔融材料加热融化挤压喷射冷却成型的熔融沉积制造法（FDM）等。
和其他先进制造技术相比，3D打印技术具有自身的特点和优越性：
（1）自由成型制造：无需使用工具、模具等原型件，不受外形复杂程度限制，能够成型各种复杂形状和结构的零件。
（2）制造过程快速：在新产品开发过程中，缩短了产品设计与开发周期。在快速模具制造工艺过程中，能够大大缩短模具制造时间。
（3）添加式和数字化驱动成型：通过CAD数字模型直接或者间接驱动快速成型设备来成型。
（4）应用领域广泛：特别适用于新产品开发、模具设计制造、复杂性毛零件制作等等工艺。
1.光固化快速成型工艺
利用液态光敏树脂为原料，控制系統按照零件各层分层信息，进行逐层逐点扫描固化，直至得到一个三维实体原型。制作的原型表面质量好，尺寸精度高以及能够制造比较精细的结构特征，因此应用较为广泛。光固化树脂一般有自由基光固化树脂、阳离子光固化树脂和混杂型光固化树脂。目前市场上美国3D Systems公司的SLA设备市场占有率最大；国内西安交通大学自行研制与开发了SPS、LPS和CPS三种光固化成型机。
2.叠层实体快速成型工艺
将一层层原材料，按照三维模型的分层结构进行切割，一层层堆叠，热粘压机构将一层层原材料粘合在一起。原型制作成本低，制件无需做支撑结构，并且肥料易剥离。但是也有其缺点，工件的强度和塑性通常不够好，不能制作塑料工件。目前美国的Helisys公司技术在国际市场占比较大。前处理过程主要是模型切片处理，应用相应切片软件。
3.选择性激光烧结成型工艺
将成型粉材铺在成型零件表层，加热至粉末烧结点，再用激光束烧结分层轮廓，组成完成扫描烧结。可利用多种材料进行成型，制造多种复杂结构，无需支撑，材料利用率较高。研究SLS工艺设备，国外以美国3D-Systems公司，德国EOS公司为主；国内华中科技大学和中北大学也致力研究。
4.熔融沉积成型工艺
将丝状的热熔性材料加热熔化，按照模型路径逐层喷射成型，直致完成整个实体。能够成型人以复杂零件，工艺简单，可以制作熔模铸造的原型件。熔融沉积技术的发展推广，有赖于成型材料的发展。熔融沉积的工艺过程主要是3D模型的建立以及模型层次的划分。
5.结语
近几年3D打印技术迅猛发展，市场推广度也较高。比较热门的便是3D打印人体器官、3D打印房屋等。打印的人体器官，能够较好的适应人体，降低人体的排异反应；而打印的房屋以2014年上海打印的两层小屋，耗时仅24小时，房屋整体看不到一片砖瓦。之后还有3D打印的别墅等等。3D技术不断发展推广。
参考文献
[1] 王广春，赵国群.快速成型与快速模具制造技术及其应用[M].机械工业出版社，2013
[2] 杜宇雷.3D打印材料的发展现状[J].徐州工程学院学报，2014，1（29）：20-24
[3] 郭日阳.3D打印技术及产业前景[J].自动化仪表，2015，3（36）：5-8
[4] 张学军.3D打印技术研究现状和关键技术[J].材料工程，2016，2（44）：122-128
3D打印技术是一种典型的增材制造方法，也是一种应用较广泛的快速成型技术。它借助计算机、激光、精密传动和数控等现代手段，将计算机辅助设计（CAD）和计算机辅助制造（CAM）集成于一体，根据在计算机三构造的三维模型，能在很短时间内直接制造产品模型或样品，无需传统的机械加工机床和模具。用这种方法制造样品较传统法的显著优点是，制造周期大大缩短，成本大大降低。
3D打印技术的发展有赖于3D打印材料，打印材料种类的拓宽为3D打印技术发展提供了可能。根据所使用材料和建造技术的不同，目前应用比较广泛的方法有：采用光敏树脂材料通过激光照射逐层固化的光固化成型法（SLA）、采用纸材等薄层材料通过逐层粘接和激光切割的叠层实体制造法（LOM），采用粉状材料通过激光选择性烧结逐层固化的选择性激光烧结法（SLS）和熔融材料加热融化挤压喷射冷却成型的熔融沉积制造法（FDM）等。
和其他先进制造技术相比，3D打印技术具有自身的特点和优越性：
（1）自由成型制造：无需使用工具、模具等原型件，不受外形复杂程度限制，能够成型各种复杂形状和结构的零件。
（2）制造过程快速：在新产品开发过程中，缩短了产品设计与开发周期。在快速模具制造工艺过程中，能够大大缩短模具制造时间。
（3）添加式和数字化驱动成型：通过CAD数字模型直接或者间接驱动快速成型设备来成型。
（4）应用领域广泛：特别适用于新产品开发、模具设计制造、复杂性毛零件制作等等工艺。
1.光固化快速成型工艺
利用液态光敏树脂为原料，控制系統按照零件各层分层信息，进行逐层逐点扫描固化，直至得到一个三维实体原型。制作的原型表面质量好，尺寸精度高以及能够制造比较精细的结构特征，因此应用较为广泛。光固化树脂一般有自由基光固化树脂、阳离子光固化树脂和混杂型光固化树脂。目前市场上美国3D Systems公司的SLA设备市场占有率最大；国内西安交通大学自行研制与开发了SPS、LPS和CPS三种光固化成型机。
2.叠层实体快速成型工艺
将一层层原材料，按照三维模型的分层结构进行切割，一层层堆叠，热粘压机构将一层层原材料粘合在一起。原型制作成本低，制件无需做支撑结构，并且肥料易剥离。但是也有其缺点，工件的强度和塑性通常不够好，不能制作塑料工件。目前美国的Helisys公司技术在国际市场占比较大。前处理过程主要是模型切片处理，应用相应切片软件。
3.选择性激光烧结成型工艺
将成型粉材铺在成型零件表层，加热至粉末烧结点，再用激光束烧结分层轮廓，组成完成扫描烧结。可利用多种材料进行成型，制造多种复杂结构，无需支撑，材料利用率较高。研究SLS工艺设备，国外以美国3D-Systems公司，德国EOS公司为主；国内华中科技大学和中北大学也致力研究。
4.熔融沉积成型工艺
将丝状的热熔性材料加热熔化，按照模型路径逐层喷射成型，直致完成整个实体。能够成型人以复杂零件，工艺简单，可以制作熔模铸造的原型件。熔融沉积技术的发展推广，有赖于成型材料的发展。熔融沉积的工艺过程主要是3D模型的建立以及模型层次的划分。
5.结语
近几年3D打印技术迅猛发展，市场推广度也较高。比较热门的便是3D打印人体器官、3D打印房屋等。打印的人体器官，能够较好的适应人体，降低人体的排异反应；而打印的房屋以2014年上海打印的两层小屋，耗时仅24小时，房屋整体看不到一片砖瓦。之后还有3D打印的别墅等等。3D技术不断发展推广。
参考文献
[1] 王广春，赵国群.快速成型与快速模具制造技术及其应用[M].机械工业出版社，2013
[2] 杜宇雷.3D打印材料的发展现状[J].徐州工程学院学报，2014，1（29）：20-24
[3] 郭日阳.3D打印技术及产业前景[J].自动化仪表，2015，3（36）：5-8
[4] 张学军.3D打印技术研究现状和关键技术[J].材料工程，2016，2（44）：122-128