3D打印是制造领域的一项新技术，被称为具有工业革命意义的制造技术。近年来，随着工业技术的进步，3D打印技术发展迅速，受到媒体的广泛关注。已经报道了各种3D打印技术。

下面给大家分享一下3D打印原理的高分子和金属部分，主要介绍SLA、CLIP、3DP、PolyJet、FDM五大高分子技术，以及NPJ、SLM、SLS、LMD、EBM的3D打印原理。

1、SLA(立体平版印刷)

即SLA立体光刻设备技术是指利用紫外光照射液态光敏树脂进行聚合反应，然后逐层固化生成三维实体的成型方法。SLA制备的工件尺寸精度高，是最早商业化的3D打印技术。

以下是SLA流程工程：

紫外激光源

光固化反应

逐层扫描成型

2、CLIP(连续液体界面生产技术)

CLIP，连续液体界面提取技术，是Carbon 3D公司在SLA技术基础上研发的革命性3D打印技术，将3D打印速度提升100倍！

从底部投射夹子固化光敏树脂，不需要固化的部分通过控制氧气形成死区，抑制光固化反应，保持稳定的液体面积，保证固化的连续性。

光固化反应

氧气抑制光固化过程。

光固化死区演示

夹子形成过程

3、3DP(三维打印)

3DP是三维打印的快速成型技术，接近传统的二维喷墨打印。粘合剂(彩色粘合剂可以打印彩色部分)从喷嘴喷出，将平台上的粉末粘合成型。石膏粉通常用作成型材料。目前3DP技术的应用主要有两种：全彩3D打印和砂型铸造工艺。

以下是Exone公司采用3DP技术的砂型铸造工艺流程：

粘合剂喷涂

加热固化

印刷成型

铸造

4、PolyJet

PolyJet即高分子喷射技术，其成型原理类似于3DP技术，只是喷射的是光固化树脂而不是粘合剂。喷涂后用紫外光固化。

聚合喷射成型原理

PolyJet采用阵列式喷嘴，甚至可以同时喷射不同材料，实现多种材料、多色材料的同时印刷。

阵列喷嘴的工作过程

聚合喷射印刷工艺

5、FDM(熔丝沉积建模)

FDM，即熔融层压技术，利用高温熔化材料，通过打印头将其挤压成细丝，并将其堆积在组件平台上。FDM是最简单和最常见的3D打印技术，通常应用于桌面3D打印设备。

以下是FDM技术的工作原理：

模型处理

消耗品挤压成型

逐层印刷工艺

拆下支架

表面处理

金属3D打印技术可以直接用于金属零件的快速原型制造，具有广阔的工业应用前景。是国内外研发的3D打印关键技术。在此，我们将与您分享NPJ、SLM、SLS、LMD和EBM的原理。

6.NPJ(纳米粒子喷射)

NPJ技术是以色列公司Xjet开发的最新金属3D打印技术。与普通的激光3D打印相比，NPJ技术使用纳米液态金属，通过喷墨沉积成型。打印速度比普通激光打印快5倍，并且具有极佳的精度和表面粗糙度。

以下是Xjet设备工作过程：

金属颗粒细化

金属颗粒分布在液滴中。

液滴注射成型工艺

液相放电过程

烧结制品

7.选择性激光熔化

即SLM选择性激光熔化成型技术是目前金属3D打印成型中最常见的技术。预置金属粉末通过精细聚焦光斑快速熔化，可直接获得任意形状、完全冶金结合的零件，制造密度可达99%以上。

激光振镜系统是空间光调制器的关键技术之一。以下是SLM Solution公司振镜系统工作图：

激光发射

激光传输

扫描检流计

激光扫描熔化

金属粉末的熔化过程

在测试中

SLS选择性激光烧结成型技术与SLM技术类似，区别在于激光功率不同。通常用于聚合物的3D打印成型。

以下是SLS制备塑料零件的过程：

模型切片

激光烧结工艺

制造零件的取出

再处理

SLS也可用于制造金属或陶瓷零件，但得到的零件密度低，需要后期致密化才能使用。

制造SLS金属零件

9.LMD(激光金属沉积)

LMD是激光熔覆成形技术，它有许多名称。不同的研究机构独立研究并命名。常用的名字包括：LENS、DMD、DLF、LRF等。与SLM最大的区别在于，它的粉末是通过喷嘴聚集在工作台上，与激光相遇。粉末熔化冷却后，获得堆积的包覆实体。

以下是镜头技术的工作流程：

同轴送粉

施工过程

10.电子束熔化

EBM是电子束熔化技术，其工艺与SLM非常相似，只是EBM使用的能源是电子束。EBM的电子束输出能量通常比SLM的激光输出功率大一个数量级，扫描速度也远高于SLM。因此，在EBM施工过程中，需要对整个成型台进行预热，以防止过高的温度造成较大的残余应力。

以下是循证医学的工作流程：

整体预热

成形过程

熔化过程中粉末的变化

编辑：jq

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