3d打印流程及步骤(3d打印是什么东西)

来源：择校网时间：2024-01-31 19:46:50

一、3d打印是什么东西

3D打印是一种通过逐层打印的方式构造物体的技术。

3D打印（3D printing，又称增材制造、积层制造）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，该技术最早在20世纪80年代中期由美国提出。

3D打印常在模具制造、工业设计等领域被用于制造模型，后逐渐用于一些产品的直接制造，[2]对传统的工艺流程、生产线、工厂模式、产业链组合产生深刻影响，是制造业有代表性的颠覆性技术。

所谓的3D打印机与普通打印机工作原理基本相同，只是打印材料有些不同。普通打印机的打印材料是墨水和纸张，而3D打印机内装有金属、陶瓷、塑料、砂等不同的“打印材料”，打印机与电脑连接后，通过电脑控制可以把“打印材料”一层层叠加起来，将图纸变成实物。

通俗地说，3D打印机是可以“打印”出真实的3D物体的一种设备，比如打印玩具车，打印各种模型，甚至是食物等等。之所以通俗地称其为“打印机”是参照了普通打印机的技术原理，因为分层加工的过程与喷墨打印十分相似。这项打印技术称为3D立体打印技术。

3D打印存在着许多不同的技术。它们的不同之处在于以可用的材料的方式，并以不同层构建创建部件。3D打印常用材料有尼龙玻纤、耐用性尼龙材料、石膏材料、铝材料、钛合金、不锈钢、镀银、镀金、橡胶类材料。

三维打印的设计过程是：先通过计算机建模软件建模，再将建成的三维模型“分区”成逐层的截面，即切片，从而指导打印机逐层打印。

设计软件和打印机之间协作的标准文件格式是STL文件格式。一个STL文件使用三角面来近似模拟物体的表面。三角面越小其生成的表面分辨率越高。PLY是一种通过扫描产生的三维文件的扫描器，其生成的VRML或者WRL文件经常被用作全彩打印的输入文件。

打印机通过读取文件中的横截面信息，用液体状、粉状或片状的材料将这些截面逐层地打印出来，再将各层截面以各种方式粘合起来从而制造出一个实体。这种技术的特点在于其几乎可以造出任何形状的物品。

打印机打出的截面的厚度（即Z方向）以及平面方向即X-Y方向的分辨率是以dpi（像素/英寸）或者微米来计算的。

一般的厚度为100微米，即0.1毫米，也有部分打印机如ObjetConnex系列还有三维Systems ProJet系列可以打印出16微米薄的一层。而平面方向则可以打印出跟激光打印机相近的分辨率。打印出来的“墨水滴”的直径通常为50到100个微米。

用传统方法制造出一个模型通常需要数小时到数天，根据模型的尺寸以及复杂程度而定。而用三维打印的技术则可以将时间缩短为数个小时，当然其是由打印机的性能以及模型的尺寸和复杂程度而定的。

传统的制造技术如注塑法可以以较低的成本大量制造聚合物产品，而三维打印技术则可以以更快，更有弹性以及更低成本的办法生产数量相对较少的产品。一个桌面尺寸的三维打印机就可以满足设计者或概念开发小组制造模型的需要。

三维打印机的分辨率对大多数应用来说已经足够（在弯曲的表面可能会比较粗糙，像图像上的锯齿一样），要获得更高分辨率的物品可以通过如下方法：先用当前的三维打印机打出稍大一点的物体，再稍微经过表面打磨即可得到表面光滑的“高分辨率”物品。

有些技术可以同时使用多种材料进行打印。有些技术在打印的过程中还会用到支撑物，比如在打印出一些有倒挂状的物体时就需要用到一些易于除去的东西（如可溶物）作为支撑物。

二、什么是3D打印

3D打印是一种增材制造技术，它利用计算机将需要打印的物体3D模型切割成一系列由下往上向上切割的“薄片”，由3D打印机自底向上堆叠形成三维实体对象，这就是fdm打印机原理。本发明无需用传统的刀具和模具，就能完成复杂结构的制造，简化生产工序，缩短制造周期。

各种类型的3D打印机工作原理相似，下面给大家举一个最常见的例子——fdm打印机原理如下：

1.打印对象的三维模型化，生成STL文件，同时对STL文件进行切片；

2.利用切片软件获得打印的最外层走线路径，进行走线填充；

3.走线路径以G-Code文件的形式保存，打印机根据文件中的G代码指令逐层打印；

4.由于粘着粘性，打印材料在层间处于熔化状态，在需要打印的模型中堆积。

按照成型技术对3D打印进行分类：

熔融沉积法(FDM)，fdm打印机原理是由PLA、ABS等热塑性材料经加工头加热挤压，在计算机的控制下逐层堆叠，最终获得三维成形的三维零件。这项技术最为普遍，技术成熟，可进行彩色打印，绿色环保，成本低廉。其缺点是打印精度不高(成型精度在0.1mm-0.5mm之间)，成形效率低。FDM技术打印机由于受到重力的影响，在打印悬空物体时容易出现误差和变形，需增加支承结构。支承结构去除不当，会在造型上留下痕迹，影响美观。

光固化成型，是一种采用紫外激光逐层扫描液体感光聚合物，使液体材料固化，逐步堆积成形，实现零件制造。该工艺可加工出结构复杂、速度快、精度高、材料利用率高，缺点是材料品种少、成本高，在光敏树脂配方中会使用有毒有害化合物，在固化前会有刺激性气味，需要通风和保护。还有一点很重要，光固化3D打印技术也需要支持结构。此外，也有其它类型的3D打印机，如DLP数字光处理打印机、3DP粉体粘合打印机、CLIP连续液面打印机，这里就不一一介绍了。

三、什么是3D打印技术

3D打印（3DP）即快速成型技术的一种，又称增材制造，它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打印通常是采用数字技术材料打印机来实现的。常在模具制造、工业设计等领域被用于制造模型，后逐渐用于一些产品的直接制造，已经有使用这种技术打印而成的零部件。

该技术在珠宝、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、枪支以及其他领域都有所应用。

3D打印的设计过程是：先通过计算机辅助设计（CAD）或计算机动画建模软件建模，再将建成的三维模型“分割”成逐层的截面，从而指导打印机逐层打印。

设计软件和打印机之间协作的标准文件格式是STL文件格式。一个STL文件使用三角面来大致模拟物体的表面。三角面越小其生成的表面分辨率越高。PLY是一种通过扫描来产生三维文件的扫描器，其生成的VRML或者WRL文件经常被用作全彩打印的输入文件。

打印机打出的截面的厚度（即Z方向）以及平面方向即X-Y方向的分辨率是以dpi（像素每英寸）或者微米来计算的。一般的厚度为100微米，即0.1毫米，也有部分打印机如ObjetConnex系列还有3DSystems‘ProJet系列可以打印出16微米薄的一层。而平面方向则可以打印出跟激光打印机相近的分辨率。

打印出来的“墨水滴”的直径通常为50到100个微米。用传统方法制造出一个模型通常需要数小时到数天，根据模型的尺寸以及复杂程度而定。而用3D打印的技术则可以将时间缩短为数个小时，当然其是由打印机的性能以及模型的尺寸和复杂程度而定的。

目前3D打印机的分辨率对大多数应用来说已经足够（在弯曲的表面可能会比较粗糙，像图像上的锯齿一样），要获得更高分辨率的物品可以通过如下方法：先用当前的3D打印机打出稍大一点的物体，再稍微经过表面打磨即可得到表面光滑的“高分辨率”物品。

有些技术可以同时使用多种材料进行打印。有些技术在打印的过程中还会用到支撑物，比如在打印出一些有倒挂状的物体时就需要用到一些易于除去的东西（如可溶的东西）作为支撑物。

四、3D打印是什么意思

1、3D打印是快速成型技术的一种，它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。

2、简单的说就是如果把一件物品剖成极多的薄层，3D打印就是一层一层的把薄层打印出来，上一层覆盖在下一层上，并与之结合在一起，直到物件打印成形。3D打印存在着许多不同的技术。它们的不同之处在于以可用的材料的方式，并以不同层构建创建部件。3D打印常用材料有尼龙玻纤、耐用性尼龙材料、石膏材料、铝材料、钛合金、不锈钢、镀银、镀金、橡胶类材料。

3、3D打印机则出现在上世纪90年代中期，即一种利用光固化和纸层叠等技术的快速成型装置。

4、3D打印机与传统打印机最大的区别

5、使用打印机就像打印一封信：轻点电脑屏幕上的“打印”按钮，一份数字文件便被传送到一台喷墨打印机上，它将一层墨水喷到纸的表面以形成一副二维图像。而在3D打印时，软件通过电脑辅助设计技术（CAD）完成一系列数字切片，并将这些切片的信息传送到3D打印机上，后者会将连续的薄型层面堆叠起来，直到一个固态物体成型。3D打印机与传统打印机最大的区别在于它使用的“墨水”是实实在在的原材料。

6、目前的3D打印机主要分为桌面级和工业级，前者以民用为主，后者偏向工业应用。在工业上，3D打印多以铝合金、钛合金等作为原料，在智能制造、工业设计、航天、医疗、教育等领域应用前景广泛

3d打印流程及步骤(3d打印是什么东西)