3D打印机的发展史

19世纪末，美国研究出了照相雕塑和地貌成型技术，随后产生了3D打印核心制造思想。20世纪80年代以前，三维打印机数量很少，大多数集中在“科学怪人”和电子产品爱好者手中。主要用来打印像珠宝、玩具、工具、厨房用品之类的东西。甚至有汽车专家打印出了汽车零部件，然后根据塑料模型去订制真正市面上买到的零部。年，美国科学家RFHousholder获得类似“快速成型”技术专利，但没有被商业化。到20世纪80年代后期，美国科学家发明了一种可打印出三维效果的打印机，并已将起成功推向市场，3D打印技术发展成熟并被广泛应用。

3D打印机的技术原理

3D打印技术，是一种以数字模型文件为基础，运用粉末状金属或塑料等可粘合材料，通过逐层打印的方式来构造物体的技术。

3D打印机的主要特点

3D打印带来了世界性制造业革命，以前是部件设计完全依赖于生产工艺能否实现，而3D打印机的出现，将会颠覆这一生产思路，这使得企业在生产部件的时候不再考虑生产工艺问题，任何复杂形状的设计均可以通过3D打印机来实现。3D打印无需机械加工或模具，就能直接从计算机图形数据中生成任何形状的物体，从而极大地缩短了产品的生产周期，提高了生产率。尽管仍有待完善，但3D打印技术市场潜力巨大，势必成为未来制造业的众多突破技术之一。3D打印使得人们可以在一些电子产品商店购买到这类打印机，工厂也在进行直接销售。科学家们表示，三维打印机的使用范围还很有限，不过在未来的某一天人们一定可以通过3D打印机打印出更实用的物品。

3D打印机的应用领域

3D打印技术可用于珠宝，鞋类，工业设计，建筑，工程和施工（AEC），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，和许多其他领域。常常在模具制造、工业设计等领域被用于制造模型或者用于一些产品的直接制造，意味着这项技术正在普及。通过3D打印机也可以打印出食物，是3D打印机未来的发展方向。

国内3D打印机的发展现状

国内企业已实现了3D打印机的整机生产和销售，这些企业共同的特点是由海外归国团队建立，规模较小，产品技术与国外厂商同类产品相比尚处于低端。目前，市场上的3D打印机主要分为家庭级（桌面级）和工业级，家庭级品种较多价格参差不齐，工业级则价格十分昂贵。国产3D打印机在打印精度、打印速度、打印尺寸和软件支持等方面还难以满足商用的需求，技术水平有待进一步提升。在服务领域，我国东部发达城市已普遍有企业应用进口3D打印设备开展了商业化的快速成型服务，其服务范围涉及到模具制作、样品制作、辅助设计、文物复原等多个领域。

市场上现有3D打印技术类型

（1）立体光固造型SLA

SteroLightgraphyApparatus又称激光立体造型、激光立体光刻或立体印刷装置.其主要是使用光敏树脂作为原材料，利用液态光敏树脂在紫外激光束照射下会快速固化的特性。光敏树脂一般为液态，它在一定波长的紫外光（nm～nm）照射下立刻引起聚合反应，完成固化。

（2）熔融成积FDM

集成产品成型技术(熔融沉积造型)的制造过程是首先通过系统随机快速切片层和SupportWorks软件CAD模型可分为极薄截面,生成控制FDM喷嘴的几何信息。操作,FDM热塑性材料(如聚酯塑料、ABS塑料、蜡、等等)被加热头加工到临界状态,根据微型计算机控制,计算机辅助设计的喷嘴沿平面几何信息来确定数据移动同时挤出半流动的材料,沉积凝固成精确的实际部分薄层,通过垂直提升系统下的新的形成层同时固化它,并固化层牢固地粘合在一起。所以,底部形成一个三维实体。FDM的生产精度达到±0.1毫米,持续积累范围0.～0.毫米,它允许不同颜色的材料。

（3）选择性激光烧结SLS

选择性激光烧结生产过程类似于SLA,使用红外CO2激光扫描加热层的金属粉末或塑料粉末使其达到其烧结温度,烧结金属或塑料制成的立体结构。

随着3D打印技术的不断成熟，未来我们每一个都将受其影响