1.2 3D打印分类及发展历程《增材制造技术》教学课件

3D打印认知与实践1.23D打印技术分类与发展问题导入

3D打印是制造业领域的一项新兴技术，被称为“具有工业革命意义的制造技术”。近年来，随着工业技术的进步，3D打印技术得到迅速发展并得到媒体的广泛关注。面对众多的3D打印技术，各位小伙伴是不是有点hold不住了？

没关系，我们为大家整理十大3D打印技术，用动图的方式生动呈现出其原理，让你快速了解3D打印是怎么回事。013D打印分类3D打印分类

目前国内还没有一个明确的3D打印机分类标准，但是我们可以根据设备的市场定位将它简单的分成两类：桌面级、工业级。1.3D打印机分类

工业级打印机工业级3D打印机主要分为快速原型制造和直接产品制造。工业级3D打印机可以根据需要制造大小物体。一般来说，操作速度和尺寸精度都高于台式机。就细分而言，它们可以分为SLA、SLS、FDM和金属打印。

桌面级打印机桌面级是3D打印技术的初级阶段和入门阶段。操作安全，可在办公环境中进行。材料利用率高，可以直观地解释3D打印技术的工艺原理。3D打印机分类

国内各大电商网站上销售的个人3D打印机为例，大部分国产的3D打印机都是基于国外开源计术延伸的，由于采用了开源技术，技术成本得到了很大的压缩因此售价在3千至1万不等，十分有吸引力。

这类设备都属于熔丝堆积技术（FDM技术为代表），设备打印材料都以ABS塑料或者PLA塑料为主。主要满足个人用户生活中的使用要求，因此各项技术指标都并不突出，优点在于体积小巧，性价比高。3D打印分类1.3D打印机分类（1）桌面级3D打印设备

专业级的3D打印机，可供选择的成型技术和耗材（塑料、尼龙、光敏树脂、高分子、金属粉末等）就要比个人3D打印机要丰富很多。设备结构和技术原理相比起来更先进自动化更高，应用软件的功能以及设备的稳定性也是个人3D打印机望尘莫及。这类设备售价都在十几万至上百万人民币。

工业级的设备除了要满足材料上面的特殊性，制造大尺寸的物件等要求。更关键是物品制造后它需要符合一些列的特殊应用的标准，因为这类设备制造出来的物体是直接应用的。3D打印分类1.3D打印机分类（2）工业级3D打印设备

从3D打印的原理来说，3D耗材的扩展，决定了3D打印机的能力范围。目前主要为塑料丝、金属丝、石膏粉等，这些材料就精度和应用范围来说，都让目前的3D打印机还停留在模型的制造上，它的更大价值还没有完全发挥出来。3D打印分类2.基于原材料的3D打印机技术分类类型技术类别基本材料挤出成型熔融沉积（FDM）热塑性塑料（如：聚乳酸PLA，丙烯晴-丁二烯-苯乙烯共聚物ABS），共融金属、可食用材料粒状物料成型直接金属激光烧结（DMLS/LENS）几乎任何金属合金电子束熔炼（EBM）金属粉末选择性热烧结（SHS）热塑性粉末选择性激光烧结（SLS）热塑性塑料、金属粉末、陶瓷粉末选择性激光熔化（SLM）金属粉末基于粉末床、喷头和石膏的三维打印（PP）石膏光聚合成型光固化成型（SLA）光敏聚合物数字光处理（DLP）液体树脂层压型层压板制造（LOM）纸、金属箔、塑料薄膜3D打印分类

截至目前，至少有11种主要的金属增材制造技术正在竞争工业领域的应用，而每种技术在零件设计、机械性能和成本方面都有其独特的优点和局限性。3D打印分类（1）熔融沉积式（FDM）

使用的打印材料为聚乳酸、ABS塑料。这种技术通过将丝状材料，如热性塑料、蜡或金属的熔丝从加热的喷嘴挤出，按照零件每一层的预定轨迹，以固定的速率进行熔体沉积。2.基于原材料的3D打印机技术分类（来源于“金属基”）3D打印分类（2）“立体平板印刷”（SLA）

“立体平板印刷”（SLA）使用的材料是光敏树脂，用特定波长与强度的激光聚焦到光固化材料表面，使之由点到线，由线到面的顺序凝固，完成一个层面的绘图作业，然后升降台在垂直方向移动一个层片的高度，再固化另一个层面，这样层层叠加构成一个三维实体。最后一种技术叫“数字光处理”（DLP），使用的材料为光敏树脂。DLP激光成型技术和SLA立体平板打印技术比较相似，不过它是使用高分辨率的数字光处理器（DLP）投影仪来固化液态光聚合物，逐层的进行光固化。3D打印分类（3）“选择性激光烧结”（SLS）

“选择性激光烧结”（SLS），使用的材料是尼龙、金属粉末、ps粉、树脂砂，通过烧结将粉末变成紧密结合的整体，而不是将其融化为液态。再激光扫描之下通过一层一层的覆盖，最终形成部件沉没在一堆粉末当中，然后经过12-14小时的冷却，剩余的粉末可回收再次利用。3D打印分类（4）“选择性激光熔融”（SLM）

“选择性激光熔融”（SLM），使用的材料为钛合金、钴铬合金、不锈钢、铝合金，利用高能镱光纤激光将金属粉末融化、形成多用途三维零件。3D打印分类（5）“电子束熔化成型”（EBM）

“电子束熔化成型”（EBM）采用的材料为钛合金等，是一种采用高能高速的电子束选择性的轰击金属粉末，从而使得粉末材料熔化成型的增材技术。3D打印分类（6）LMD（LaserMetalDeposition）

LMD即激光熔覆成型技术，该技术名称繁多，不同的研究机构独立研究并独立命名，常用的名称包括：LENS,DMD,DLF,LRF等，与SLM最大不同在于，其粉末通过喷嘴聚集到工作台面，与激光汇于一点，粉末熔化冷却后获得堆积的熔覆实体。3D打印分类（7）“多头喷射”（MJP）

“多头喷射”（MJP），通常使用的材料为树脂、蜡等。在打印过程中可以使用多种材料，在打印时喷头喷射出成型材料和支撑材料，支撑材料是蜡，成型材料是紫外线固化的丙烯酸酯塑料。3D打印分类（8）“三维印刷技术”(3dp)

“三维印刷技术”(3dp),DP即三维打印快速成型技术，其与传统二维喷墨打印接近，从喷头喷出粘结剂（彩色粘结剂可以打印出彩色制件），将平台上的粉末粘结成型，通常用采用石膏粉作为成型材料。3DP技术目前主要应用有两个：全彩3D打印及砂模铸造。043D打印发展历程3D打印发展历程将一个车间简化为一台设备满足个性化的需求满足传统加工方法成形依托计算机设计软件，简化生产流程3D打印成为真正意义的四次产业革命—基于3D打印思维的设计3D打印引发的变革3D打印发展历程1.3D打印发展历程3D打印发展历程2.3D打印产业链

3D打印行业产业链从上中下游来看，上游为塑料、金属、蜡、石膏、砂等其他各种材料。中游为3D打印设备及技术，下游则为制造、医疗、建筑、军事等应用领域。

上游：塑料、金属、蜡、石膏、砂等其他各种材料。不同的3D打印技术，对材料的要求也有所不同，例如光聚合成型主要以液态光敏树脂为主要材料；颗粒物成型的主要材料为金属、塑料、陶瓷等；而熔融层积型的适用材料为塑料等混合物。

中游：3D打印的中游为设备研发及制造。目前，3D打印设备主要分为桌面级和工业级两种。桌面级是3D打印技术的初级阶段，可以直观地阐述3D打印技术的工艺原理；工业级的3D打印设备主要分为快速原型制造和直接产品制造，两者在打印速度、精确度、尺寸等方面各有不同。

下游：主要是3D打印服务，延伸到各个细分的实际应用方向，其中包括制造、医疗、军事、建筑等领域均有所应用。随着3D打印行业的快速发展，3D打印技术应用场景将不断拓展。3D打印发展历程拓展部分

3D打印的方法