簡單地解釋一下現今3D印表機使用的3D列印技術的類型。了解有關FDM、SLA、MSLA、DLP、SLS、DMLS、SLM、EBM、Material Jetting、DOD和Binder Jeting的更多信息。
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新手在3D列印技術方面面臨的直接挑戰是如何區分可用的不同工藝和材料。
例如，FDM和SLS等3D列印類型之間有什麼區別？還是SLS和DLP？或者EBM和DMLS？
這會讓人很困惑。有這麼多不同的首字母縮略詞，你可以原諒自己把一種3D列印誤認為是一種舞蹈音樂。
首先要了解的是，3D列印實際上是一個包含一組3D列印過程的總括術語。ISO/ASTM 52900標準創建於2015年，旨在標準化所有術語，並對不同類型的3D印表機進行分類。
總的來說，已經確定並建立了七種不同類別的增材製造工藝。這七種3D列印工藝帶來了11種不同類型的如今3D印表機都在使用的3D列印技術。
為了進一步了解這些技術，包括3D列印的設計規則以及如何找到最好的3D列印材料，我們建議你從3D中心購買一本3D列印手冊，現在所有好書店都可以買到。
材料擠出是一種3D列印工藝，在這種工藝中，固體熱塑性材料的耗材被推過加熱的噴嘴，在這個過程中熔化它。印表機沿著預定的路徑將材料沉積在構建平臺上，在那裡耗材冷卻並凝固，形成一個固體物體。
• 3D列印技術類型：熔融沉積建模（FDM），有時稱為熔材製造（FFF）
• 材料：熱塑性耗材（PLA、ABS、PET、PET、TPU）
• 尺寸精度：±0.5%（下限±0.5 mm）
• 常見應用：電氣外殼；形狀和配合測試；鑽模和夾 具；熔模鑄造模式
• 優點：最好的表面光潔度；提供全色彩和多種材料
• 弱點：易碎，不足以支撐機械零件；視覺成本高於SLA/DLP
材料擠出設備是世界上最常見的，也是最便宜的3D列印技術類型。你可能熟悉它們為熔融沉積建模（FDM）。它們有時也被稱為熔材製造或FFF。
它的工作原理是將一卷耗材裝入3D印表機，並通過擠出頭中的印表機噴嘴輸入。印表機噴嘴被加熱到所需的溫度，然後電機推動耗材穿過加熱的噴嘴，使其熔化。
然後，印表機將擠出頭沿指定坐標移動，將熔融材料放置在成型板上，在該板上冷卻凝固。
一層完成後，印表機繼續鋪設另一層。這個列印橫截面的過程是重複的，一層一層地構建，直到對象完全成形。
根據對象的幾何圖形，有時需要添加支撐結構，例如，如果模型具有陡峭的懸挑部分。
還原聚合是一種3D列印工藝，其中光源選擇性地固化缸中的光聚合樹脂。還原聚合最常見的兩種形式是SLA（光固化）和DLP（數字光處理）。
這些類型的3D列印技術的根本區別在於它們用來固化樹脂的光源。SLA印表機使用點雷射，與DLP印表機使用的體素方法不同。
• 3D列印技術類型：立體光刻（SLA）、掩模立體光刻（MSLA）直接光處理（DLP）
• 材料：光聚合樹脂（標準、澆注料、透明、高溫）
• 尺寸精度：±0.5%（下限±0.15mm）
• 常見應用：注塑成型聚合物原型；珠寶（熔模鑄造）；牙科應用；助聽器
• 優點：光滑的表面光潔度；精細的特徵細節
• 缺點：易碎，不適合機械零件
SLA是擁有世界上第一個3D列印技術的歷史性標誌。立體光刻術是由Chuck Hull於1986年發明的，他申請了這項技術的專利，並成立了3D Systems公司將其商業化。
SLA印表機使用稱為電流計或振鏡的反射鏡，其中一個位於X軸上，另一個位於Y軸上。這些振鏡將雷射束迅速對準樹脂缸，選擇性地固化和固化區域內的物體截面，逐層建造。
大多數SLA印表機使用固態雷射器來固化零件。與DLP相比，使用點雷射的這些類型的3D列印技術的缺點是，跟蹤對象的橫截面可能需要更長的時間。
看看數字光處理機，這些類型的3D列印技術幾乎與SLA相同。關鍵的區別在於DLP使用一個數字光投影儀一次性地將每個層的單個圖像進行閃爍（或者對較大的部分進行多次閃爍）。
因為投影儀是一個數字屏幕，每一層的圖像都是由正方形像素組成的，這樣就形成了一個被稱為體素的小矩形塊組成的層。
與SLA相比，DLP可以列印得更快。這是因為整個層是一次暴露出來的，而不是用雷射點追蹤橫截面。
使用發光二極體（LED）屏幕或紫外線光源（燈）將光線投射到樹脂上，該光源通過數字微鏡設備（DMD）直接照射到構造物表面。DMD是一個微鏡陣列，控制光線投射的位置，並在構造物表面生成光圖案。
掩模立體光刻技術利用一個LED陣列作為光源，通過LCD屏幕照射紫外線，顯示一個單層薄片作為掩模——因此得名。
像DLP一樣，LCD光掩模是數字顯示的，由正方形像素組成。LCD光掩模的像素大小定義了列印的間隔尺寸。因此，XY精度是固定的，而不是取決於如何縮放鏡頭，就像DLP的情況一樣。基於DLP的印表機和MSLA技術的另一個不同之處在於後者利用了數百個獨立的發射器陣列，而不是像雷射二極體或DLP燈泡那樣的單點發射器光源。
與DLP類似，在某些情況下，MSLA可以比SLA獲得更快的列印時間。這是因為整個層是一次性暴露的，而不是用雷射點追蹤橫截面。
由於LCD單元的低成本，MSLA已成為廉價的臺式樹脂印表機領域的熱門技術。
粉末床熔合是一種3D列印工藝，其中熱能源將有選擇地引導構造區域內粉末顆粒之間的融合，以創建一個固體物體。
許多粉末床熔合設備還採用了一種機制，用於在製造的物體上同時塗抹和平滑粉末，以便最終產品被包裹在未使用的粉末中並加以支撐。
• 3D列印技術類型：選擇性雷射燒結（SLS）
• 材料：熱塑性粉末（尼龍6、尼龍11、尼龍12）
• 尺寸精度：±0.3%（下限±0.3 mm）
• 功能性應用（普通零件）；空心零件
• 優點：功能部件，優良的機械性能；複雜的幾何結構
• 缺點：交付周期較長；功能性應用的成本高於FFF
利用粉末床融合技術和聚合物粉末製造物體通常被稱為選擇性雷射燒結（SLS）。隨著工業專利的到期，這些類型的3D列印技術變得越來越普遍，成本也越來越低。
首先，將一箱聚合物粉末加熱到略低於聚合物熔點的溫度。接下來，一個重塗刀片或刮水器在一個構建平臺上沉積一層非常薄的粉末狀材料，通常厚度為0.1毫米。
然後，二氧化碳雷射束開始掃描表面。雷射將有選擇地燒結粉末並固化物體的橫截面。就像SLA一樣，雷射通過一對振鏡聚焦在正確的位置上。
當掃描整個橫截面時，構建平臺將向下移動一層厚度的高度。重塗刀片在最近掃描的層上沉積了一層新的粉末，雷射將把物體的下一個橫截面燒結到先前凝固的橫截面上。
重複這些步驟，直到所有對象都被完全製造出來。未燒結的粉末保持原位，以支撐已燒結的物體，從而消除了支撐結構的需要。