近幾年，3d打印技術不斷被提及，相信你也并不陌生，或多或少聽過。但你真的能講清楚3d打印到底是個什么東西嗎？它的原理是什么，如何實現的？其實，3d打印就是應用三種主流（常見）的技術類型。

一、3d打印簡介

所謂的3d打印就是‘三維打印’，目前我們接觸比較多的，都是二維打?。ɑ蚍Q‘平面打印’），就是將不同顏色的粉墨或其他材質打在或印在平面上。

相對于二維，3d打印多了一個維度，可以簡單的理解為是由無數個二維打印的截面逐層堆疊的結果，官方給的定義是：3D打印是一種以數字模型文件為基礎，運用粉末狀金屬或塑料等可粘合材料，通過逐層打印的方式來構造物體的技術。

二、3d打印的原理

市面上3d打印的技術原理有很多，但主流的、常見的有三種類型，分別是：FDM、SLA、SLS，下面一一給大家講解剖析：

1、FDM

全稱‘Fuseddepositionmodeling’，翻譯過來就是：熔融沉積成型技術。

3d打印的FDM熔融層積成型技術，就是將絲狀的熱熔性材料加熱融化，然后三維噴頭在計算機的控制下根據截面輪廓，跟擠牙膏一樣涂敷在工作臺上；一層成型完成后，機器工作臺下降一個高度（即分層厚度）再成型下一層，直至形成整個實體造型。原理動圖如下：

2、SLA

全稱‘Stereolithography’，翻譯過來就是：光敏樹脂選擇性固化成型技術。

這個3d打印技術原理，一般使用的是光敏樹脂材料，打印過程是這樣的：①機器發射激光束，根據計算機中三維截面輪廓沿液面進行掃描；②光敏樹脂遇到特定波長光束會快速固化，從而完成一層截面薄片；③工作臺下降一層截面層厚的高度，再固化另一層截面，如此往復層層疊加構成建構三維實體。動態原理圖如下：

3、SLS

全稱‘Stereo LithographyApparatus’，翻譯過來就是：粉末材料選擇性激光燒結成型技術。

SLS的3d打印技術類型及原理跟SLA很像，最大的區別就是材質，一個是液態，一個是固態（粉末）。該技術的成型原理及過程如下：

①一層粉末平鋪成型零件的上表面，并加熱至恰好低于該粉末燒結點的某一溫度；

②系統控制激光束，根據計算機中三維截面輪廓在粉層上掃描，使粉末的溫度升到熔化點，進行燒結并與下面已成型的部分實現粘結；

③一層完成后，工作臺下降一層厚度，鋪料輥在上面鋪上一層均勻密實粉末，進行新一層截面的燒結，直至完成整個模型。

整個3d打印燒結原理及過程動圖如下：

三、3d打印流程

在工廠，整個3d打印的流程是這樣的：先通過計算機輔助設計（CAD）或計算機動畫建模軟件建模，再將建成的三維模型“分割”成逐層的截面，最后以數字模型文件為基礎，運用粉末狀金屬或塑料等可粘合材料，通過逐層打印的方式，最終構造物體。

如果細致點劃分，攏共分五步：①三維建模設計；②STL文件轉換；③3d打印全過程；④除去打印支撐；⑤后期處理。

1、三維建模

3d打印的基礎是數字模型，而數字模型獲取的常見方式有兩種：①運用三維設計或建模軟件進行構建，比如：CAD、3dmax、maya等；②應用逆向工程，即使用三維/3D掃描儀獲取三維數據并生成立體模型。

2、生成STL文件

STL是一種三維立體光刻文件，采用三角形（多邊形）來敘述對象的立體參數信息，是整個3d打印過程的關鍵。值得一提的是，在將模型轉換為STL文件之前，應考量幾個模型限制，如：物理尺寸，水密性和多邊形數量等。

當然，轉完STL，還需要切片的，3d打印機不能直接使用STL，而是使用STL切片完的文檔。同時，切片程序還會將STL文件轉換為Gcode代碼（是一類數控NC編程語言，用于操縱自動化機床），屆時3d打印機可以直接運行并工作。

3、3d打印全過程

在這一環節，打印材料會被加載到機器中，然后剩下的工作基本由3d打印機自動化操作。當然，3D打印機一般由很多小而復雜的零件組成，因而正確的維護和校準對于產生精確的打印尤為重要。

4、去除支撐

3d打印不能懸空生成，它必然涉及到底部支撐。對于更工業化的3D打印方式，除去支撐是一項特殊工作流程，也是必不可少的流程之一。當然，也有一些特殊要求，是需要保留支撐的（這就另當別論了）。

5、后處理

后處理程序因3D打印機技術而異。SLA 3D打印技術要求在模型處理之前要在紫外線下固化；SLS 3D打印技術金屬零件通常需要在烤箱中消除應力；而FDM技術制作的零件可以直接手動處理。

大多數3D打印模型都可以打磨，并采用其他后處理技術(包括高壓空氣清潔，拋光和著色)來準備最終使用的3D打印模型。