3D打印与微纳米打印的对比

3D打印技术又被称为“快速成型技术”或者“增材制造技术”，是一种以计算机图形文件为基础，运用金属或高分子材料，通过逐层累加堆积成型的三维构形加工方式。传统的“减材制造技术”，比如车、磨、刨、铣等加工工艺，一般采用切割、磨削、腐蚀和熔融等方法，得到特定组合形状的制品，再通过拼装、焊接等方法组合成制品，制作周期较长，工序复杂，成本高，产品报废率高。3D打印在快速成型制造方面具有很高的潜能和突出优势，而且还具有设备简单、效率高、用材广泛、直接成形等优点。

近年来，随着个性化制造和工业4.0的提出，3D打印技术得到了迅猛发展，研究范围涵盖了从打印工艺、打印装置到打印耗材。各种新型打印技术如立体光刻、激光烧结、熔融沉积、片材层压、双光子聚合、直写成型等不断涌现，在不同领域内发挥着重要作用。同时，3D打印成型尺寸也从大尺寸转移到小尺寸甚至微纳米尺寸，往高端制造方向发展。由于传统的微挤出机、微热压、激光蚀刻等微纳米加工装备有着模型和材料的局限性，而3D微纳米打印能突破这些局限，显示出高精度、高质量、低成本等优点。2012年德国Ｎanoscribe公司发布了世界上打印速度最快的3D打印机，精度高达150nｍ，2014年哈佛大学科学家成功打印了人体血管组织，2015劳伦斯实验室研究员又打印了血液循环系统，这些都标志这3D打印进入新型智能化、生物化的领域。

除了3D打印的工艺和装置技术，新型打印耗材的制作和使用也是研究热点。目前，3D打印材料可分为金属材料、高分子材料和无机非金属材料三大类，其中用量最大、应用范围最广、最为普遍的是高分子材料。其主要包括高分子丝材、光敏树脂和高分子粉末3种形式。高分子丝材是适用于FDＭ型3D打印机的主要材料，一般的FDＭ技术采用低熔点的丝状标准耗材，比如PLA和ABS丝料，而高熔点的特种工程塑料则需要特殊的加工工艺，有些柔性耗材对加工精度要求也比较高。可以预见，未来的3D打印是将伴隨着材料配方及工艺水平的提升而同步进行的，新型功能材料的加入将极大的扩大3D打印在其它新领域内的发展。

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