3D打(da)印機是什么

3D打印機（3D Printers）是一位名為恩里科·迪尼（Enrico Dini）的發明家設計的一種神奇的打印機，它不僅可(ke)以(yi)“打(da)印”出一幢(chuang)完整(zheng)的建筑，甚至可(ke)以(yi)在(zai)航天飛(fei)船中給宇航員打(da)印任何(he)所需的物品。

目前，3D打(da)印已經成為一種(zhong)潮流，并開始廣泛應用在設(she)計領域，尤其是(shi)工(gong)業設(she)計，數碼產品開模等，可以在數小時內完成一個模具的打(da)印，節約了很多產品到市場(chang)的開發時間。

3D打印機工作原理

3D打(da)(da)(da)印機(ji)又稱三(san)維打(da)(da)(da)印機(ji)，是(shi)一種累積制(zhi)造技術(shu)，即(ji)快速(su)成(cheng)形技術(shu)的(de)一種機(ji)器，它是(shi)一種數(shu)字模(mo)型文件為基礎，運用(yong)特殊蠟材(cai)、粉末狀金屬(shu)或塑料(liao)等(deng)可粘(zhan)合材(cai)料(liao)，通過打(da)(da)(da)印一層(ceng)(ceng)(ceng)層(ceng)(ceng)(ceng)的(de)粘(zhan)合材(cai)料(liao)來(lai)制(zhi)造三(san)維的(de)物體。現階段三(san)維打(da)(da)(da)印機(ji)被(bei)用(yong)來(lai)制(zhi)造產品(pin)(pin)。逐層(ceng)(ceng)(ceng)打(da)(da)(da)印的(de)方(fang)式來(lai)構造物體的(de)技術(shu)。3D打(da)(da)(da)印機(ji)的(de)原理是(shi)把數(shu)據和原料(liao)放進(jin)3D打(da)(da)(da)印機(ji)中(zhong)，機(ji)器會按照程序把產品(pin)(pin)一層(ceng)(ceng)(ceng)層(ceng)(ceng)(ceng)造出來(lai)。

3D打印(yin)機(ji)堆疊薄層(ceng)的形式有(you)多(duo)種(zhong)(zhong)多(duo)樣。3D打印(yin)機(ji)與(yu)傳統打印(yin)機(ji)最大的區別(bie)在于(yu)它使(shi)用(yong)的“墨(mo)水”是實(shi)實(shi)在在的原材料(liao)，堆疊薄層(ceng)的形式有(you)多(duo)種(zhong)(zhong)多(duo)樣，可用(yong)于(yu)打印(yin)的介(jie)(jie)質種(zhong)(zhong)類(lei)多(duo)樣，從繁多(duo)的塑料(liao)到金屬、陶瓷以及橡膠類(lei)物(wu)質。有(you)些打印(yin)機(ji)還能結合(he)不同介(jie)(jie)質，令打印(yin)出來的物(wu)體一頭堅(jian)硬(ying)而另 一頭柔軟(ruan)。

1、有些(xie)3D打印(yin)機使用“噴墨”的(de)方式。即(ji)使用打印(yin)機噴頭將一層極薄的(de)液態塑料物質噴涂(tu)在鑄(zhu)(zhu)模托盤(pan)上，此涂(tu)層然后被置于紫外線下進行(xing)處理。之后鑄(zhu)(zhu)模托盤(pan)下降極小的(de)距離，以供下一層堆疊上來。

2、還有的(de)使用一(yi)種叫做(zuo)“熔(rong)(rong)積成型”的(de)技術(shu)，整個流(liu)程是在噴頭內熔(rong)(rong)化(hua)塑料，然后通過沉積塑料纖維的(de)方式才(cai)形成薄層(ceng)。

3、還有(you)一些系(xi)統使用(yong)一種叫做(zuo)“激光燒結”的技術，以粉(fen)末微粒作為打印介質。粉(fen)末微粒被噴(pen)撒在(zai)鑄模托盤上形成(cheng)一層極薄的粉(fen)末層，熔鑄成(cheng)指定形狀，然后由噴(pen)出的液態粘合(he)劑進行(xing)固化。

4、有的則是利用(yong)真空中的電子流熔(rong)(rong)化粉末微(wei)粒，當(dang)遇到包含孔洞(dong)及懸臂這(zhe)樣(yang)的復雜結(jie)構(gou)時，介質(zhi)中就(jiu)需要加入(ru)凝膠(jiao)劑或(huo)其他物質(zhi)以提供支撐(cheng)或(huo)用(yong)來占(zhan)據空間。這(zhe)部(bu)分粉末不會被(bei)熔(rong)(rong)鑄，最后只需用(yong)水(shui)或(huo)氣流沖洗掉支 撐(cheng)物便可形成孔隙(xi)。

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3D打印機的工作過程

打印(yin)(yin)機(ji)通過讀取文(wen)件中的橫截面(mian)(mian)信息，用液體(ti)狀(zhuang)、粉(fen)狀(zhuang)或片狀(zhuang)的材料將這些截面(mian)(mian)逐層地打印(yin)(yin)出(chu)(chu)來，再將各層截面(mian)(mian)以(yi)各種方(fang)式粘合起(qi)來從(cong)而制造出(chu)(chu)一(yi)個(ge)實體(ti)。這種技(ji)術的特點在于其幾乎可以(yi)造出(chu)(chu)任何形狀(zhuang)的物品。

3D打(da)(da)(da)(da)(da)印(yin)(yin)機打(da)(da)(da)(da)(da)出的(de)截面的(de)厚度（即Z方(fang)(fang)(fang)向）以(yi)及平面方(fang)(fang)(fang)向即X-Y方(fang)(fang)(fang)向的(de)分(fen)辨率(lv)是以(yi)dpi（像素每英寸(cun)）或(huo)者微(wei)米來計算(suan)的(de)。一(yi)般的(de)厚度為(wei)100微(wei)米，即 0.1毫(hao)米，也有部分(fen)打(da)(da)(da)(da)(da)印(yin)(yin)機如Objet Connex 系列還有三(san)維(wei) Systems' ProJet 系列可以(yi)打(da)(da)(da)(da)(da)印(yin)(yin)出16微(wei)米薄的(de)一(yi)層(ceng)。而(er)平面方(fang)(fang)(fang)向則可以(yi)打(da)(da)(da)(da)(da)印(yin)(yin)出跟激(ji)光打(da)(da)(da)(da)(da)印(yin)(yin)機相近的(de)分(fen)辨率(lv)。打(da)(da)(da)(da)(da)印(yin)(yin)出來的(de)“墨水滴(di)”的(de)直徑通常(chang)(chang)為(wei)50到100個(ge)(ge)微(wei)米。 用傳(chuan)統方(fang)(fang)(fang)法制造出一(yi)個(ge)(ge)模型通常(chang)(chang)需(xu)要數小時到數天，根據(ju)模型的(de)尺寸(cun)以(yi)及復(fu)雜(za)程度而(er)定。而(er)用三(san)維(wei)打(da)(da)(da)(da)(da)印(yin)(yin)的(de)技(ji)術則可以(yi)將時間縮短為(wei)數個(ge)(ge)小時，當然其是由(you)打(da)(da)(da)(da)(da)印(yin)(yin)機的(de)性(xing) 能以(yi)及模型的(de)尺寸(cun)和復(fu)雜(za)程度而(er)定的(de)。

傳(chuan)統的制造技(ji)術如注(zhu)塑法可以(yi)以(yi)較低的成本大量制造聚合物(wu)產品，而三維打(da)印技(ji)術則可以(yi)以(yi)更(geng)快，更(geng)有彈性(xing)以(yi)及更(geng)低成本的辦法生產數量相對(dui)較少的產品。一個桌面尺寸的三維打(da)印機(ji)就可以(yi)滿足設(she)計者或概念(nian)開發(fa)小組(zu)制造模型的需要。

3D打印機的完成

目前三(san)維(wei)打(da)印(yin)機(ji)的(de)(de)(de)分(fen)辨率(lv)對大多(duo)數應用來說已經足夠(gou)（在彎曲的(de)(de)(de)表(biao)面可(ke)能會(hui)比較粗糙，像圖像上的(de)(de)(de)鋸齒一樣），要獲(huo)得(de)更高分(fen)辨率(lv)的(de)(de)(de)物品可(ke)以通(tong)過如下方法：先用當前的(de)(de)(de)三(san)維(wei)打(da)印(yin)機(ji)打(da)出稍(shao)大一點的(de)(de)(de)物體，再(zai)稍(shao)微經過表(biao)面打(da)磨即可(ke)得(de)到(dao)表(biao)面光滑的(de)(de)(de)“高分(fen)辨率(lv)”物品。

有些技術可以同時(shi)使用(yong)(yong)多種材料進行(xing)打(da)印。有些技術在打(da)印的(de)過程中還會用(yong)(yong)到(dao)支撐物(wu)，比如(ru)(ru)在打(da)印出(chu)一些有倒掛狀(zhuang)的(de)物(wu)體時(shi)就需(xu)要(yao)用(yong)(yong)到(dao)一些易于(yu)除去(qu)的(de)東西(xi)（如(ru)(ru)可溶的(de)東西(xi)）作為(wei)支撐物(wu)。

3D打印技術支撐

許多相互競爭的(de)(de)(de)(de)(de)技術(shu)是(shi)可(ke)用的(de)(de)(de)(de)(de)。它們的(de)(de)(de)(de)(de)不同之處(chu)在(zai)于以(yi)不同層構建(jian)創建(jian)部(bu)件，并且以(yi)可(ke)用的(de)(de)(de)(de)(de)材料(liao)的(de)(de)(de)(de)(de)方式。一(yi)(yi)些(xie)(xie)方法(fa)利(li)用熔化(hua)或軟化(hua)可(ke)塑(su)性材料(liao)的(de)(de)(de)(de)(de)方法(fa)來(lai)制造(zao)打(da)(da)印(yin)(yin)的(de)(de)(de)(de)(de)“墨水”，例如：選擇性激光(guang)(guang)燒結（selective laser sintering，SLS）和(he)(he)混合沉積建(jian)模（fused deposition modeling，FDM），還(huan)有(you)一(yi)(yi)些(xie)(xie)技術(shu)是(shi)用液體材料(liao)作為打(da)(da)印(yin)(yin)的(de)(de)(de)(de)(de)“墨水”的(de)(de)(de)(de)(de)，例如：立體光(guang)(guang)固化(hua)成(cheng)(cheng)型(xing)法(fa)（stereolithography，SLA）、分層實體制造(zao)（laminated object manufacturing，LOM）。每(mei)種(zhong)技術(shu)都有(you)各自的(de)(de)(de)(de)(de)優缺點，因(yin)而一(yi)(yi)些(xie)(xie)公(gong)司會提供多種(zhong)打(da)(da)印(yin)(yin)機以(yi)供選擇。一(yi)(yi)般來(lai)說，主要(yao)的(de)(de)(de)(de)(de)考慮因(yin)素(su)是(shi)打(da)(da)印(yin)(yin)的(de)(de)(de)(de)(de)速度(du)和(he)(he)成(cheng)(cheng)本(ben)，三維(wei)打(da)(da)印(yin)(yin)機的(de)(de)(de)(de)(de)價格，物體原(yuan)型(xing)的(de)(de)(de)(de)(de)成(cheng)(cheng)本(ben)，還(huan)有(you)材料(liao)以(yi)及色彩的(de)(de)(de)(de)(de)選擇和(he)(he)成(cheng)(cheng)本(ben)。

可以直接打印金屬(shu)的打印機價格昂(ang)貴。有時候人們會先使用普通的三(san)維打印機來制作(zuo)模具(ju)，然后用這些模具(ju)制作(zuo)金屬(shu)部件(jian)。

3D打印機分類

根據(ju)3D打(da)(da)印(yin)(yin)(yin)機的(de)價格、3D打(da)(da)印(yin)(yin)(yin)成本、打(da)(da)印(yin)(yin)(yin)精度、材料、工藝等，3D打(da)(da)印(yin)(yin)(yin)機主要分為家用(yong)和商用(yong)3D打(da)(da)印(yin)(yin)(yin)機、工業級別3D打(da)(da)印(yin)(yin)(yin)機。