3D打印——3D打印的原理、机型、材料、打印种类（大致介绍）

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本文章为基于视频3D打印科普（大致介绍）原理，机型，材料，打印种类_哔哩哔哩_bilibili并做补充的笔记，用于社团记录、培训等用途。

一、3D打印技术的原理：

• 将3D模型分层切片为成百上千个薄层。相当于高数里的微分操作。
• 然后将描述这些薄层的数字化文件输出到打印机，3D打印机逐层打印出来。这又相当于积分操作，直到将整个形状叠加成型。

根据其原理可知道其优缺：

• 优点：不需要刀具、模具、所需工装、夹具大幅度减少；可制造出传统工艺方法难以加工，甚至无法加工的复杂结构；大幅度减少材料的浪费。。
• 缺点：制作所需时间长。

二、常见的3D打印技术

FDM——熔融沉积成型（Fused Deposition Modelling）

材料在喷头内被加热熔化。喷头沿零件截面轮廓和填充轨迹运动，同时将熔化的材料挤出，材料迅速固化，并与周围的材料粘结。每一个层片都是在上一层上堆积而成，上一层对当前层起到定位和支撑的作用。

SLA/DLP——光固化立体成型（Stereo Lithography/Digital Light Processing）

使用高功率激光来硬化容器中的液态树脂，以产生所需的3D形状。精度高，操作复杂，会产生有毒气体。

SLS——选择性激光烧结

采用红外激光器作能源，使用的造型材料多为粉末材料。加工时，首先将粉末预热到稍低于其熔点的温度，然后在刮平棍子的作用下将粉末铺平;激光束在计算机控制下根据分层截面信息进行有选择地烧结，一层完成后再进行下一层烧结，全部烧结完后去掉多余的粉末，则就可以得到一烧结好的零件。主要用于工业金属打印。

三、FDM打印机常见机械框架

• Prusa i3结构:会受惯性影响，精度低，但成本低。

• 单悬臂：精度低，成本低。

• Corexy：经济且效果好，精度高，也是目前我们社团主要应用设备。

• 三角洲：高端，调试复杂。

• FDM优点：干净安全，易于搬运和快速切换，材料利用率高。  
• FDM缺点：成型后表面粗糙，需要抛光。最高精度只能为0.1mm,远不如SLA。速度较慢（因为喷头只有一个）。需要浪费一定材料来做支撑。

四、FDM使用材料

PLA

学名聚乳酸。由玉米杆提炼而成的生物环保材料。

• 优点：极低的收缩率，抗变形翘曲强，可打印大面积模型，打印效果光亮,清晰打印期间没有刺鼻不良味道。
• 缺点:加热只能在180-220 ℃，230℃以上由于碳化，堵头粘性相对ABS强，支撑难剥离。

ABS

—种目前产量最大、应用最广泛的的塑料。熔融状态时会产生有毒气体。

• 优点:强度较高，可做抛光，电镀处理，柔韧性好,支撑面易剥离。
• 缺点:收缩率较PLA高，打印大面积模型时容易翘边。

ABS的熔化温度较高，一般打印温度在230-260℃。