3D打印原理：类似蚕的吐丝结茧_业界_科技时代_新浪网
3D打印原理：类似蚕的吐丝结茧
　　一句话解密3D打印
　　3D打印，在专业领域，它又有另一个名称“快速成型技术”。它出现于20世纪80年代后期，是基于材料堆积法的一种高新制造技术。这个并不新的技术，为何在这几年突然火起来呢？
　　工业级设备走入民间
　　太尔时代科技有限公司的市场部经理郭峤认为，这主要得益于国外数百万元级别的工业级3D打印设备，在这几年，转变为桌面级的设备。有些3D打印“神器”售价在1500美元以内，甚至更低，一时间受到DIY爱好者追捧，他们充分发挥自己的才智，打印出各种极具创意的3D物品，再加上网络的发达，所以就在过去的两年间，关于3D打印机，许多“魔幻现实主义”般的新闻突现在人们眼前。
　　2011年3月，英国一名科学家设计出一款自行车，并用打印机一次成型地打印出车轮、轴承和车轴，更重要的是它可以骑，而且其坚固程度与钢铝材料不相上下；几乎与此同时，美国康奈尔大学一位教授带领他的学生，在实验室里用一台打印机，打印出一块有草莓酱的巧克力蛋糕；2011年9月，世界首辆3D打印机制造的汽车现身加拿大温尼伯市……
　　另外，还有一个值得注意的原因，就是国际上的影响。美国为了实现“制造业回流”，2011年6月，奥巴马宣布一项新政策，并向3D打印产业支出5亿美元以提升美国在制造业上的领先地位；2013年2月，奥巴马在国情咨文演讲中表示，将建设一个包含15个制造创新中心的全国性网络，希望专注于3D打印和基因图谱等各种新兴技术。
　　原理：类似蚕的吐丝结茧
　　对于3D打印机的工作原理，郭峤打了一个形象的比喻：蚕吐出很细的丝，一层一层把自己包裹起来，就形成了一个“立体”的茧。虽然目前材料和工艺不一样，但3D打印的基本原理都是根据要打印的物体形状，通过一层层地堆积而成。比如塑料材质，就是将塑料加热后，形成塑料丝，然后将塑料丝一层一层地堆起来，就形成了三维物品；还有一种是用激光照射光敏树脂或者金属粉末，形成固体后堆积起来变成三维物品。
　　不管是哪种材料，都是一层一层往上加材料，而不是像传统制作工艺“车、洗、磨”那样把原料削去。“3D打印是增加你需要的部分，传统制作工艺是减掉你不需要的部分，这是两种不同的方法论。”
　　在北京3D照相馆隔壁的北京上拓科技有限公司，记者也看到了各种不同打印工艺的机器，该公司市场营销总监邵先生介绍道，由于具体堆叠的形式有多种多样，因此产生了多种3D打印工艺，每种工艺能够打印的材料类型也不相同，如常见的有SLA(激光固化光敏树脂成型)、FDM(熔融挤压堆积成型)、3DP(三维喷涂黏结成型)、SLS(选择性激光烧结成型)、Ployjet(喷墨成型)等，“而这五种主流的3D打印工艺我们这里都有。”
　　另外，目前3D打印机可打印的材料主要有石膏、尼龙、ABS塑料、PC、树脂、金属、陶瓷等，这些原材料都是专门针对3D打印而研发的新材料，并不是普通意义的石膏、塑料、树脂，而原材料的形态一般有粉末状、丝状、液体状等。
　　3Done.cn的站长小彦指出，不同的技术有着不同的优势，同样适合于不同的领域。FDM系统构造原理和操作简单，因此也是目前民用市场常用的一种3D成型技术；SLA所用的原料是光敏树脂，这种原料遇光就凝固，特点就是成型速度快，精度非常高，做出来的东西表面很光滑，但是这种设备对操作要求非常苛刻，不适合家用；SLS所用的原料金属粉末和陶瓷粉末，属于比较高端的技术，除了本身的设备成本，还需要很多辅助保护工艺，制造和维护成本非常高，一般适合大型制造业。
　　北京3D照相馆里打印彩色立体模型，则采用的是3DP技术，它是在色彩外观方面，打印产品最接近成品的3D打印技术，而3D照相馆使用的也是3DP技术的典型设备：3DS旗下的ZPrinter 650，最大可以输出39万色，色彩方面非常丰富。
　　打印带球的哨子只需40分钟
　　郭峤认为，3D打印最主要的应用就是快速把产品推向市场。传统制作方式下，拿到设计后，要先建模具，再做实体，周期都是以天计算，而且还不包括模具建错了或者不适合客户要求等状况。而3D打印，不管模型多复杂，它所花的时间，是以小时计算的，比传统的方式还是快得多。设计的产品打印出来后，还能快速验证外观、功能，这样就能缩短产品研发周期。
　　利威尔(香港)有限公司(句容利威尔电器有限公司)的魏宏辉认为，3D打印机还可以实现常规工艺实现不了的一些结构零件。“只要三维设计软件能设计出来的，打印机都可以打印出来，根本不需要进行常规制造工艺的考虑”。比如传统工艺中的实心部分无法做成空心，但是3D打印机就可以通过设置，将里面做成空心，直接打印出来，还能节省很多材料。
　　他用自己的设备验证了这个优势：他用3D打印机打印过一个带球的哨子，按照常规的工艺，哨子应该分为几步，先做外壳，再把球放进去，然后把外壳合起来，最后封起来。哨子要想做得好看，吹得响亮，不仅要花上数天的工夫，还要有很好的手工活才行，而通过3D打印机，只花了40分钟左右，就做成一个哨子，更重要的是，哨子里面的球还在。
　　对于3D打印机的工作效率，上拓科技的邵先生认为，在没有3D数据之前无法准确界定所需要的时间，3D打印的时间取决于3D数据的体积和所选择的打印工艺。同样一个10厘米高的物件，如果是空心的，那么会比实心的更快完成打印，如果选择3DP工艺，会比使用FDM工艺更快完成打印制作。“但毫无疑问，在小批量生产上，它肯定比传统工艺制造速度要快得多。”上图的花瓶，打印出来仅花了6个小时。
　　主要用于批量生产之前
　　由于各种原因，目前，3D打印技术在工业领域的应用主要还是在产品研发过程中的设计验证，与传统工艺相结合是当前最多的形式。如在进行批量生产之前，设计出产品，通过3D打印，打印出样品，进行评估，及时发现产品设计中存在的问题，并对设计的样品进行功能测试等，甚至还包括用3D打印技术进行模具制造，如打印出真空铸造件和熔模铸造件的母模、注塑模等。
　　这似乎与那些能够打印飞机零件、巧克力甚至打印汽车的3D打印技术有着较大的区别。魏宏辉认为，这源于3D打印机自身的局限性，“目前的3D打印机，精度直接达到模具成型出来的那种程度，打印机的价格都非常昂贵。民用级的价格低，但是精度不够。另外，不同的材质需要不同的3D打印机，也就是说，暂时没有一种打印机能通吃所有材料。”
　　但是，这些都没有阻止他们对于3D打印技术的憧憬和向往，正如邵先生所说，“我相信随着3D打印技术的发展，将会有越来越多的新工艺、新材料、新装备的出现，3D打印也将能更好地满足用户的所有个性定制需求，而在工业领域则更好地实现设计到产品的直接制造。”而一旦到了那个时候，魏宏辉说“宅男也可以在家开工厂”；郭峤说，如果车里的一个零件坏了，厂家就会把这个零件的3D数据发给离你最近的打印点，直接打印出零件来安装上去。
本报记者 姜宝君
　　图中物品均为3D照相馆打印的样品
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3D打印技术目前主要应用于哪些领域
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3D打印技术又名“快速成型技术”，“增材制造技术”。即：一种与传统的材料去除加工方法截然相反的，通过增加材料、基于三维模型数据，通常采用逐层制造的方法，直接制造与相应数字模型完全一致的三维物理实体模型的制造方法。而3d打印机就是3d打印技术的一种媒介。3d打印机设备可以把三维模型打印成实体。目前3d打印技术根据成型原理不同分为：FDM,SLA,3DP,SLS等，对应成型原理不同所用的原材料以及应用行业也有所不同。目前3d打印技术在珠宝，鞋类，工业设计，建筑，工程和施工，汽车，航空航天，牙科和医疗产业，教育，地理信息系统，土木工程以及其他领域都有所应用。
3d打印机主要根据自己要打印的产品大小而定，所以打印机根据成型尺寸，打印精度，打印原材料不同，不同行业也可以针对性选择适合自己行业的3d打印机设备。
FDM 3D打印机——熔融沉积成型技术，打印原材料：塑料线性耗材PLA/ABS，设备根据配置及成型尺寸不同价格在几千到几万元不等。缺点：打印精度一般；优点：塑料应用范围比较广，可以二次加工。是目前比较大众化的一种3d打印机。主要打印尺寸在10mm——1000mm产品，更大的可以选择拼接成型。
SLA 3D打印机——光固化成型技术，打印原材料：光敏树脂，多为进口机，价格在几万元到几十万元不等。缺点：脆，不易保存；优点：打印精度高。适合打印牙齿，戒指首饰等小东西。
此外，也有其他一些打印打印金属粉末什么的，激光成型。目前国内厂家比较少，进口的机子又太贵后期维护不方便，所以，一般也是大型工业企业选购的比较多。个人总结，有欠缺之处请见谅，纯手打，望采纳！
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医疗，建筑，制造业，食品等等
工业应用、航空航天、生物医学、汽车领域等非常多
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建筑3D打印就是利用层层堆积的基本原理，采用工业机器人逐层重复铺设材料层构建自由形式的建筑结构的新兴技术。建筑3D打印机的构成和传统打印机基本一样，一般都包括控制组件、机械组件、打印头、耗材和介质等。建筑3D打印机根据电脑上设计的完整的三维模型数据，通过一个运行程序将材料分层打印输出并逐层叠加，最终将计算机上的三维模型变为建筑实物。但具体的打印过程有FDM类型和3DP类型。混凝土喷挤分层建造工艺FDM类型即挤出固化打印，是指用喷嘴挤出胶状材料，然后层层堆积至所需高度的一种打印工艺，例如混凝土打印。其核心工艺是混凝土喷挤分层建造方法，具体来说，即基于水泥砂浆的挤压和材料本身的凝固过程，并且每打印一层材料就添加一层钢筋网，直至整体构件打印完成后植入竖向钢筋。混凝土打印技术具备较高的三维自由度和较小的浆体沉积分辨率，因此对构件打印的内外几何尺寸有更好的控制。铺设混凝土3DP类型是指选择性粘结固化打印，通过喷挤粘结剂来选择性地胶凝硬化每一层的粉末，直至最后一层硬化完毕，再清除剩余未粘结粉末，即可完成建筑的自动化建造。一般情况下，用于 3D 打印快速成型中的支撑结构有两种形式。第一种，是采用其他强度较低的材料进行打印支撑结构，等其他部分打印完毕并凝固后，去除这些强度低的支撑部件。第二种，就是选择性粘结固化采用的这种打印工艺，层层铺粉末材料，没有粘结到的部分可以作为支撑结构，等打印完毕凝固后，再去除没有被粘结固化的粉末材料，这些材料还可以重新回收利用。但目前室外的建筑打印多是采用混凝土打印方式。填充保温性材料建筑3D打印的效率远远高出传统的建筑模式，据报道上海在24 小时内打印了10栋房屋，而且据称房屋寿命可达上百年。待房屋主体结构打印完毕之后，可在墙体内部填充保温材料，对外墙等处理之后便可使用。铺设防水层粉刷墙体安装门窗水电系统3D打印房屋构造当然，建筑 3D 打印技术还是一项新兴技术，还有很多不成熟之处，人们对于建筑 3D 打印技术还存在诸多疑虑，3D 打印建筑的抗压强度、抗折强度、抗拉强度、耐久性等综合性能还有待验证。并且，目前建筑 3D 打印技术还仅限于打印底层建筑，如何打印高层建筑仍然是一个亟待解决的难题。3D打印技术咨询与服务，请访问创想智造3D打印网： https://24maker.com
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公司名称：北京字节跳动科技有限公司3D打印机有哪些种类？ - 知乎有问题，上知乎。知乎作为中文互联网最大的知识分享平台，以「知识连接一切」为愿景，致力于构建一个人人都可以便捷接入的知识分享网络，让人们便捷地与世界分享知识、经验和见解，发现更大的世界。46被浏览<strong class="NumberBoard-itemValue" title="1分享邀请回答199 条评论分享收藏感谢收起weixin.qq.com/r/NUPO1lrEzwewrR619xYn (二维码自动识别)182 条评论分享收藏感谢收起写回答3D打印机不出料有哪几种原因？
对于3D打印爱好者而言，一切调整到位后，打印机却挤不出耗材，这通常是由哪几种原因呢？虽然业内人士认为3D打印非常简单，但对于业外用户而言，3D打印机并不是那么简单……
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　　对于3D打印爱好者而言，一切调整到位后，打印机却挤不出耗材，这通常是由哪几种原因呢？　　虽然业内人士认为3D打印非常简单，但对于业外用户而言，3D打印机并不是那么简单，甚至有用户认为，如果自行拆卸3D打印机，有极大可能导致3D打印机损坏，企业则有权拒绝维修该3D打印机。　　其实并非如此，3D打印设备企业在销售3D打印机后，均会建议客户对3D打印机的架构进行概略了解，从而减免返厂维修的问题。而对于用户而言，最常见的问题就是挤出机无法正常的挤出耗材，从而影响3D打印。　　那么不出耗材，都有哪些原因？　　3D打印机在进行打印任务时，如果没有顺利挤出耗材，不仅仅是硬件问题，同时还有软件问题，甚至耗材的好坏也会影响。　　1、低品质耗材　　3D打印品质好的耗材都有哪些？其实就目前而言，只要不用于工业生产，普通人无法得知耗材的强度、硬度、柔润性等问题，对于普通用户而言，3D打印耗材的好与坏，通常是能否正常打印就可得知的。　　2、挤出机工作是否正常　　就目前的挤出机而言，通常是电机带动另外一个带弹性的齿轮，从而控制耗材正常输入到喷嘴。在出现问题时，必须先查看电机齿轮是否运作，如电机齿轮正常运作，而耗材只能挤出少量或不挤出时，则试着按压弹性齿轮的扳手，如果松动，则拧紧即可，如拧紧后依然无法挤出耗材，则看下一步；　　3、喷嘴堵塞　　喷嘴堵塞分为两种，一种是内部堵塞，另外一种就是外部堵塞。内部堵塞通常是由于耗材长时间处于高温导致碳化，需要在加热后对其进行疏通即可。但对于木质耗材而言，则必须在使用完后立刻对其进行疏通，否则会导致木粉完全堵塞喷嘴，无法轻易去除，必须更换喷嘴。　　外部堵塞通常是发生在平台的改变，也就是常说的平台是否与喷嘴保持平行，部分用户在更换不同品类的美纹纸后，常常忘记调整平台，从而导致喷嘴贴于美纹纸上打印。　　3D打印机并不复杂　　从硬件而言，3D打印机并不复杂，对于用户来说，只需要了解耗材如何从丝变成模型的过程，然后保持3D打印机的配件为最新的即可。而3D打印机的硬件并无复杂的设计，复杂的设计主要是在配件方面，通过修改配件，使硬件更为精确和稳定。所以通常情况下，3D打印机的升级建议采用原厂的设计为主，而不要随意更改。
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