兰州高铁技工学校：3D打印究竟是个什么东西？

这几天，为了弄清3D打印在柔性制造中的关系与作用。对3D打印行业做了一些初浅的了解，剥一剥其神秘的面纱，通俗地分享给大家。

3D的前身，理科生都知道，是由2D平面升级而来，未来4D也会很快出现。可以简单想象为X丫Z三轴建立起来的一个立体空间模型。这个模型再复杂一些就上升到一个程序，若再复杂就是组合呈现。

3D打印，其主要精妙不在打印，而在于设计，所以不要误解。以前设计可以天马行空，抽象与实体结合；但多无法落地，只能停留在电脑中。有了配套的3D打印机和极其细微的颗粒原料，再复杂、镂空、不对称、几何抽象的立体图形都可以轻松呈现。

 

说到具体的3D打印，到目前为止，一般可分为八种工艺。

第一种，3DP，三维粉末粘接。主要是通过激光喷头用粘接剂（如硅胶）将工件的截面“印刷”在材料粉末上面，然后逐层粘连与“印刷”。每种材料的印刷厚度不一样；主要为粉末材料，如陶瓷粉末、金属粉末、塑料粉末。塑料每次的“印刷”厚度为1.2MM,而金属粉末则有0.2MM左右，故金属构件打印则相对较慢。

第二种，FDM，熔融沉积快速成型。通俗来讲就是利用高温将材料融化成液态，然后通过打印头挤出后固化，最后在立体空间上排列形成立体实物。有点像做蛋糕工艺，主要材料ABS“（工程塑料）和PLA(可降解生物材料)。

第三种，SLA，光固化成型。主要是通过激光对原料（光敏树脂）的表面进行逐点扫描，使得被扫描区域的树脂薄产生光聚合反应而固化，形成零件的一个薄层。然后逐层固化，最后成型。

第四种，SLS，选择性激光烧结。采用铺粉棍将一层粉末材料平铺在已成型零件的上表面，并用激光加热至恰好低于该粉末烧结点的某一温度，控制激光束按照该层的截面轮廓在粉末上扫描，使粉末的温度升至熔化点，进行烧结，并与下面已成型的部分实现粘结。主要材料为粉末材料兰州高铁技工学校。

 

第五种，LOM，分成实体制造。用激光器在刚粘接的新层上切割出零件截面轮廓和工件外框，并在截面轮廓与外框之间多余的区域内切割出上下对齐的网格。然后热压成型，再逐渐加高。主要材料纸、金属膜、塑料薄膜。

第六种，DLP：数字光处理。芯片与数字视频或图像信号、光源和投影透镜彼此协调之后，显微镜可将全数字图像投射到屏幕或其他表面上。每个显微镜的大小仅相当于头发丝的五分之一。主要材料为液态树脂。

第七种，FFF，熔丝制造。将热塑性塑料聚合体材料加热熔融成丝，像挤牙膏一样从喷头挤出，堆积在成型面上成型。主要材料为PLA、ABS。

第八种，EMB，电子束熔化成型。主要是一种嵌入式人3D打印模式。主要材料为钛合金。

 

了解了3D打印的八种工艺，想必大家有些基本概念了；笔者通俗地理解为，无论是何种拗口的名词概念，无论是何种材料，基本归口为热熔、分层，烧结，然后支撑、固化。

比较适合中小型模型、固件、零部件，复杂工艺品。其特点一般有以下几点及应用场景：

一，对复杂产品，可省去开模时间，可低成本做样品，如装修公司做星级酒店批量装修，有些复杂的吊顶拼花或LOGO等，先用3D打印出个几个样品供客户选择，然后修订，在定样后再起模批量生产。

二，对于高精尖端材料、零部件。既需要强度、又要减轻重量；如飞机翼在起降时带液压拉杆开闭的连接件，传统做法为保证安全与受力，加上传统车、钻、刨、铣工艺和焊、铆接方法；所以，只能做成整块实体连接件。

有了3D设计与打印，在保证整体受力强度和无缝连接的前提下，做成较复杂的镂空连接件，强度得到了保证，重量可减少到传统件的20%，这便是一项了不起的工艺改进!节省重量意味着飞机可以延长续航与增加运力，经济实用效益明显。

三，当我们想启迪思维，无限创意，制造概念与噱头。3D打印是个不错的展示和吸睛神器。如3D打印动漫人物、兵器、太空玩具;3D打印饼干食物， 3D咖啡拉花，3D打鞋楦、概念鞋、以及漂亮婚纱等。

 

未了，大家不仅要问，是不是所有行业都可以被3D打印取代?答案是否定的。因为前面讲过3D打印的基本原理。它适合高精尖端科技领城（如飞机零配件等）、医疗（牙模或其它人体器官模型造型等）、制造业（制鞋、饰品行业等）、创意产业（如上面讲到的新、奇、特摡念）甘肃北方技工学校等。

从3D打印体现的效果来看，一般也有以下几种，一是创意创新，引领趋势;二是节省开模成本，但不省时间;一般适用于一次性开模;三是，节省时间，但不省成本;四是，既省时间，又省成本。这就看你用于何种用途，算一笔经济账后，再决定是否使用上述技术。

 

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