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3D 打印技術根據成型原理、材料類型及工藝特點,可分為多種類別。以下是目前主流的技術分類及核心特點、應用場景的詳細解析:
通過紫外光照射液態光敏樹脂,使其逐層固化成型。
傳統 SLA:使用激光點掃描液態樹脂,精度高(層厚 0.02-0.1mm),表面光滑,但材料固化收縮率較高(約 5%-10%)。
DLP(數字光處理):采用投影光源一次性固化整層,成型速度比 SLA 快 3-5 倍,適合批量生產(如齒科模型)。
LCD 光固化:利用 LCD 屏幕作為透光層,成本較低(設備價格約為 SLA 的 1/10),但精度略低(層厚 0.05-0.2mm),常用于消費級 3D 打印機。
精密零件(如珠寶模具、醫療器械)、復雜結構模型(如航空發動機葉片原型)。
加熱熔融熱塑性材料(如 PLA、ABS),通過噴頭逐層擠出堆積成型。
設備成本低(桌面級設備千元級),材料可選性廣(包括工程塑料、金屬基復合材料等),但精度較低(層厚 0.1-0.5mm),表面粗糙。
FFF(熔融 filament 成型):與 FDM 原理相同,更強調使用絲狀材料(如 PLA 線材)。
多材料 FDM:配備雙噴頭,可同時打印支撐材料(如水溶性 PVA)和成型材料(如 ABS),實現復雜結構打?。ㄈ珑U空模型)。
教育領域(教學模型)、低成本原型制造(如產品外殼打樣)、建筑模型(通過大尺寸 FDM 設備打印混凝土構件)。
使用高功率激光燒結粉末材料(如尼龍、金屬粉末),逐層堆積成型,未燒結的粉末可作為天然支撐。
無需支撐結構,適合打印鏤空、多孔結構(如散熱零件),材料利用***(未燒結粉末可重復使用),制品強度高(尼龍 SLS 零件拉伸強度達 50MPa 以上)。
SLM(選擇性激光熔融):針對金屬粉末(如不銹鋼、鈦合金),激光功率更高(500-2000W),直接燒結成致密金屬零件,精度達 0.05mm。
EBM(電子束熔融):使用電子束代替激光,在真空環境中燒結金屬粉末,適合鈦合金等活性金屬,成型速度比 SLM 快 2-3 倍。
航空航天零件(如鈦合金支架)、汽車發動機缸體原型、醫療器械(如定制化骨科植入物)。
通過熱壓輥將薄材(如紙、金屬箔)逐層粘合,再用激光切割輪廓,去除多余材料成型。
成本低(材料為紙質時),成型速度快,但精度低(層厚 0.1-0.5mm),制品易受潮變形,目前應用逐漸減少,主要用于概念模型制作。
與 FDM 類似,但涵蓋更廣泛的材料形態,包括:
陶瓷 3D 打?。簲D出陶瓷漿料(如氧化鋁、氧化鋯),經燒結后得到陶瓷零件(如電子陶瓷基板)。
混凝土打?。簲D出改性混凝土漿料,逐層堆疊建造房屋(如迪拜的 3D 打印辦公樓),層厚可達 5-10cm。
建筑工程、陶瓷基復合材料零件(如航天耐高溫部件)。
通過噴頭噴射材料(液態樹脂或粘結劑),逐層固化或粘結粉末成型。
PolyJet:噴射光敏樹脂,紫外線固化,精度高(層厚 0.02mm),可同時噴射多種材料(如剛性、柔性樹脂混合),適合多硬度零件(如軟硬結合的密封件)。
3DP(三維打?。簢娚湔辰Y劑到金屬或陶瓷粉末層,固化后需高溫燒結去除粘結劑,常用于鑄造模具(如砂型鑄造的模具打?。?/p>
多材料原型制造、醫療模型(如帶軟組織和骨骼的人體器官模型)。
在真空環境中,電子束加熱金屬粉末(如鈦合金、鈷鉻合金),逐層熔化成型,適合高熔點金屬。
成型過程中材料受熱均勻,內應力低,無需后處理即可獲得高強度零件(鈦合金 EBM 零件強度達 95% 鍛件水平)。
航空航天關鍵部件(如火箭發動機噴嘴)、醫療植入物(如鈦合金人工髖關節)。
CLIP(連續液面生產):利用氧氣抑制層間固化,實現無分層連續打印,速度比傳統 SLA 快 100 倍,適合大批量生產消費級產品(如耳機外殼)。
Binder Jetting(粘結劑噴射):噴射粘結劑到金屬粉末床,經燒結后得到金屬零件,適合大規模生產(如汽車發動機缸蓋,打印速度達 100cm3/h)。
FGF(纖維導向成型):在 FDM 設備中加入連續纖維(如碳纖維),沿受力方向鋪設,提升零件強度(如碳纖維增強的無人機框架,強度比純塑料高 5 倍)。
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熔融沉積成型(FDM):通過加熱噴嘴擠出熱熔材料逐層堆疊。
光固化成型(SLA):利用激光或投影固化液態光敏樹脂。
選擇性激光燒結(SLS):激光熔融粉末材料(如尼龍、金屬)成型。
數字光處理(DLP):用投影光源批量固化樹脂,速度較快。
電子束熔融(EBM):電子束熔融金屬粉末,適合高性能金屬件。
分層實體制造(LOM):切割層狀材料(如紙、金屬箔)疊加成型。
材料噴射(MJF):噴射粘結劑或光敏樹脂結合粉末材料。
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