3D打印精度与速度并存应用无限拓展

3D打印，俗称加法制造技术，是一种通过逐层打印来制造三维物体的实践。3D打印技术是一门集机械、计算机技术、数控技术、材料技术于一体的交叉技术。

3D打印过程

通常，3D打印过程包括三个步骤：

1. 设计模型：利用计算机建模软件设计3D模型；
2. 模型切片：将3D模型切割成切片；
3. 逐层打印：逐层打印模型。

因此，从理论上讲，任何复杂的三维模型都可以通过3D打印技术来制作。

3D打印应用范围

3D打印的应用范围已经扩大，不仅覆盖了传统制造业，还覆盖了电子、医疗等行业。3D打印机几乎可以打印任何物品，从珠宝、玩具、牙齿等精细零件，到发动机、汽车、房子等大型物件。自从20世纪80年代3D打印技术的概念被提出以来，3D打印技术得到了迅速的发展，出现了许多技术。

光固化3D打印技术

在这些3D打印技术中，光固化3D打印是最早的3D打印技术。

• 技术基础：以光聚合技术为基础，以光敏树脂为原料。该树脂只有在光照射下才能固化。在没有辐射的情况下，树脂保持液体。因此，印刷后的模型可以方便、快速地从树脂中分离出来。
• 技术优势：由于光固化技术的高精度和快速聚合速度，可以快速打印模型。
• 技术分类：根据图案形成原理和控制系统的不同，光固化3D打印有立体光刻外观(SLA)、数字光处理(DLP)、液晶显示(LCD)、多喷射打印(MJP)、连续液体界面生产(CLIP)、双光子3D打印(TPP)、全息3D打印技术和其他打印技术。
• 技术特点：光固化3D打印技术打印速度快、精度高，打印对象表面光滑。
• 应用限制：但由于受光固化材料脆性、易变形、耐候性差、生物相容性差等性能的限制，目前光固化3D打印技术和材料主要应用于牙科修复、正畸、牙科外科、模型、模具等临时替代材料领域。

3D打印技术类型

目前3D打印技术共有三种类型，分别为三维粉末粘结型(3DP)、熔融沉积快速成型(FDM)、光固化成型(SLA)。

三维粉末粘结型3D打印技术

• 发明背景：1993年，麻省理工大学教授Emanual Sachs通过用粘结剂将各种不同的陶瓷以及金属的粉末粘结在一起，发明了三维粉末粘结型3D打印技术。
• 技术原理：这项技术通过根据三维器件的形状喷涂粘结剂，将粉末粘结逐层堆垛成型，粉末的类型选择非常广泛，例如树脂粉末、陶瓷粉末以及金属粉末等等。
• 打印过程：
  1. 由机器喷口在工作平台上根据材料的厚度的要求喷上均匀的一层粉末；
  2. 根据计算机中设计的三维器件截面形状的要求，将粘结剂喷涂在粉末上；
  3. 待干燥成型后，粉末和粘结剂成为复合三维器件要求的一个整体；
  4. 工作平台下降一定高度，按照上述步骤，根据三维器件截面形状，重复操作，逐层喷涂粉末以及粘结剂；
  5. 最后堆垛成为一个完整的三维器件。
• 技术优势：应用范围广，可以使用粉末类型众多，可以满足不同的需求。
• 技术局限：打印器件的精度较低，以及器件成型后强度不足，影响这一项技术的进一步应用。

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