一、3D打印
（一）什么是 3D 打印
3D 打印即快速成型本领的一种，又称增材制造。它所以数字模子文献为基础，欺诈粉末状金属或塑料等可粘合材料，通过逐层打印的形势来构造物体的本领。3D 打印频繁是接纳数字本领材料打印机来完毕的。常在模具制造、工业联想等范围被用于制造模子，后渐渐用于一些家具的径直制造，照旧有使用这种本领打印而成的零部件。
（二）发展历程
3D 打印主见可追忆到 1970 年代。1859 年，法国雕琢家 Franois Willème 以我方为中心，用多台影相机拍摄不同角度的影像，画图出详尽后得到我方的三维图像，并取名为影相雕刻，这一主见为后续 3D 打印本领提供了表面架构参考。尔后，东谈主们束缚探索三维数据的获取和空间本领构思。1977 年，Swainson 提议通过激光聘任性映照光敏团员物的要领径直制造立体模子；1979 年中川威雄发明叠层模子造型法；1981 年，名古屋市工业估量所的 Hideo Kodama 发明了利用光固化团员物的三维模子增材制造要领，同庚，Ross F.Housholder 注册了肖似于激光烧结的专利。1986 年，好意思国 Charles Hull 提交了 SLA（光固化）的第一项专利，并于 1988 年发布了第一个生意家具 SLA - 1。1988 年，卡尔・德卡德在德克萨斯大学获取了 SLS 本领的专利，同庚，Stratasys 公司的诱骗首创东谈主 Scott Crump 请求了熔融千里积建模（FDM）专利。在不到十年的时期里，3D 打印的三项主要本领获取了专利，3D 打印由此降生。尔后，3D 打印本领束缚发展，2008 年第一个 3D 打印的假肢出现，2009 年 FDM 专利参预全球破费范围，2013 年好意思国总统奥巴马在国情咨文中提到 3D 打印是改日的主要分娩形势。如今，3D 打印在汽车、建筑、医疗等范围的应用越来越粗拙，改日还有更多令东谈主咋舌的表情在研发当中。
二、3D 打印的使命旨趣
（一）三维建模
三维建模是 3D 打印的第一步，频繁可以使用贪图机辅助联想（CAD）软件或扫描仪来生成三维模子。在联想进程中，需要研究物体的大小、体式、结构、名义质料等因素。举例，在联想一个机械零件时，要确保尺寸精准，以保证与其他部件的合作。如果是联想一个艺术摆件，则要禁锢其造型的独到性和好意思不雅性。
面向 3D 打印建模有一些详细事项，比如物体模子必须为阻滞的，也被称为 “水密”，可使用一些软件如 3ds Max STL 测试功能、Meshmixer 自动检测范围函数或一些模子诱导软件进行检讨。物体需要有厚度，不可以名义切片的格式存在，因为在骨子中不存在零厚度。对象模子必须歧管流形，即如果网格数据中有多个分享边际的面，就曲直流形的。同期，模子中的系数面法线皆需要指向正确的主见，否则打印机将无法分别模子是里面的照旧外部的。此外，模子的最大尺寸由 3D 打印机可打印的最大尺寸决定，最小厚度要研究打印机的喷嘴直径和能打印的最小壁厚，一般最小厚度为 2mm。还要记着 45 度规矩，任何 45 度以上的投影皆需要罕见的赞助材料或复杂的建摹本领来完成模子打印。联想打印底座时，最佳是平的，以进步模子雄厚性，减少加赞助的几率。预留容差度关于需要组合的模子也很迫切，一般在需紧要密相接的所在保留 0.8mm 的宽度，在较松的所在保留 1.5mm 的宽度，但具体还得了解打印机的性能。
（二）切片处理
在进行 3D 打印前，需要将三维模子分割成多层薄片，这个进程叫作念切片处理。切片软件把柄打印机和材料的特质，服气每层的厚度和其他打印参数，以便于最终打印物体的构建和品性。举例，关于 FDM 打印机，切片软件会把柄耗材的特质和打印机的精度来服气层厚。切片软件就像是一个翻译器，将三维模子的信息调养为打印机概况清晰的领导，为打印进程作念好准备。
（三）物理调养
在将切片数据传输到 3D 打印机前，需要进行一些准备使命，如清洁打印床、预热打印头等。然后，需要成就打印参数，如温度、速率、填充密度等。这些参数将影响打印物体的外不雅、强度和精度等方面。3D 打印机把柄打印参数逐层打印，并将熔融的材料千里积到打印床上，渐渐建立起物体的体式。在打印进程中，需要监控打印机的景象，确保打印进程中莫得特殊发生，举例打印头堵塞、打印床挪动不良等。如果出现问题，需要实时采选轮番，以保证打印的胜利进行。
（四）后处理
打印完成后，可以对打印出来的零件进行后处理，如去除赞助结构、打磨等，以得意具体的需乞降使用要求。关于一些复杂的模子，可能需要进行应力摈斥、嵌入铜螺母或攻丝等操作。后处理可以使打印出来的零件愈加好意思不雅、实用，进步其性能和质料。举例，通过打磨抛光可以使零件名义愈加光滑，喷漆可以改革零件的神色和外不雅，名义阻滞可以进步零件的水密性和善密性。
三、3D 打印的材料
（一）光敏树脂材料
光敏树脂是对光敏锐的树脂材料，光映照后会快速固化成型。其特质如下：
黏度低，易于在打印机中流动。
固化收削弱，能保证打印成品的尺寸精度。
固化速率快，进步打印遵守。
溶胀小，保证打印成品的雄厚性。
高的光敏锐性，能快速反映光照进行固化。
固化进程高，打印成品强度较好。
湿态强度高，在一定湿度环境下仍能保握较好的性能。
光敏树脂在 3D 打印中的应用粗拙：
打印手板模子，如外不雅联想的模子，以及对功能有特殊要求的模子，如耐高温或韧性高的模子。
打印对模子精度和名义质料要求较高的精采模子、复杂的联想模子，如手板、手办，首饰或者精密安设件等。一般不合乎打印大件的模子，如需打印大件需拆件打印或使用大尺寸诱导，贵州小程序开发但大尺寸诱导价钱欢跃。
3D 打印的成品细节很好，名义质料高，可通过喷漆等工艺上色。但长时期曝露在光照条目下，会渐渐变脆、变黄。
（二）工程塑料材料
ABS 材料：
优点：接纳丙烯三烯、丁二烯和苯乙烯的首字母缩写，极端合乎有外不雅要求的部件，具有出色的名义后光和着色，相对强度高，有黏性，拉伸强度 40MPa 阁下。同其它材料的诱骗性比拟好，易于名义印刷，涂层和镀层处理。ABS 打印时会产生浓烈的气息，可回收不可降解，强度高，韧性皆比拟好，尺寸雄厚性高，是现在市面上最常用的 3D 打印材料。
症结：遇冷收缩，打印的路基板必须要加热，否则底部容易卷起。
适用场景：有外不雅和强度要求的零部件，险些涵盖了系数日用品、工程用品和部分机械用品。
PC 材料：
优点：硬度及强度皆比 ABS 要高（约 60%），是信得过的热塑性材料，得意工程塑料的系数性能：高强度，耐高温，耐冲击，扛转折性能，可作最终零件，径直安设使用。打印出来的神色一般是半透明，材料自己具有单一的神色，白色。
症结：韧性相对低一些，3D 打印出来的名义精度一般。
适用场景：对强度和耐高温要求较高的家具。
PLA 树脂：
优点：由植物源性身分制成，打印时不会发出难闻气息。对高温敏锐，具有弹性和硬性等特征。聚乳酸是一种对环境影响较低的热敏性硬塑料，可再生资源养殖物，具有极端好的打印特质，无刺激性气息，打印出来的硬度和强度皆可以，可降解。老本便宜，当然景象下一般是透明的，加入色调后打印遵守色调亮堂，后光度精采，险些不会收缩。
症结：名义精度一般，后期名义加工处理比 ABS 难。
012路比分析：上期开出红球012路比为2：1：3，近十期0路号码开出21次，1路开出20次，2路开出19次， 本期重点关注012路比0：3：3。
适用场景：对环保要求较高的大型家具制造。
（三）金属材料
现在国表里金属 3D 打印机接纳的金属粉末有：器用钢、不锈钢、马氏体钢、纯钛及钛合金、铝合金、镍基合金、铜基合金、钴铬合金等。
软件开发钛：坚固、轻巧耐热和耐化学腐蚀，加器用挑战性导致老本欢跃。常见的 3D 打印钛是 Ti-6Al-4V，可用于强度、分量比极端高的零件加工，如航天航空范围。
镍：在手机电板及电子功能方面起环节作用，体式缅思性、电化学特质和磁学特质促进科技发展，能兼容其他元素和材料。
不锈钢：机械强度高，耐腐蚀性强，粗拙用于百行万企。3D 打印不锈钢材料主要包括可热处理的 17-4 PH 不锈钢和极耐腐蚀的 316L 不锈钢，器用钢用于制造多样器用。
钛合金：基于优异的强度和韧性，诱骗低比重、耐腐蚀、生物相容性，在航空航天和汽车制造中有盛大应用空间。现在应用于市集的纯钛分为 1 级和 2 级粉体，2 级强于 1 级。应用于金属 3D 打印的钛合金主若是钛合金 5 级和钛合金 23 级。
铝合金：应用于金属 3D 打印的主要有铝硅 AlSi12、AlSi10Mg 两种。铝硅 12 是具有精采热性能的轻质增材制造金属粉末，可应用于薄壁零件，如换热器或其他汽车零部件，以及航空工业级的原型及零部件制造。
贵金属：可 3D 打印的贵金属包括银、金和铂，柔滑、后光度高、化学开朗性低，传导才能好，主要用于珠宝和工艺品。
难熔金属：包括钨、铼、铌、钼、钽，以较高的耐热性能出名，熔点一般皆进步 2000℃，化学反应不开朗、密度大、硬度高。钽有高耐腐蚀性、传导才能好，在电子行业应用远景盛大，60% 用于真空炉零件和电解电容器。
（四）陶瓷材料
陶瓷材料具有硬度高、耐高温、物理化学性能雄厚等优点，在航天航空、汽车、生物医疗等行业有粗拙的应用远景。
佳能中国副总裁示意，现在佳能的 3D 陶瓷打印业务处于试营销阶段，3D 陶瓷打印的厚度作念到了 25 毫米，这一本领现谢天下上唯有一两家企业能作念到。陶瓷具有耐高温、耐磨损、耐腐蚀、绝缘等优点，陶瓷部件已粗拙应用于航空、汽车、医疗等范围，改日可能会更多替代现存的耐热性耐磨损性不及的金属配件。
奥地利制造商 Lithoz 专注于陶瓷 3D 打印本领，通过光刻陶瓷制造（LCM）本领得意工业和航空航天应用对复杂零件的高要求。2022 年完毕了陶瓷 3D 打印处置决策收入翻倍，医疗和航空航天等多个行业市集对该本领进展出兴味。陶瓷基材料具有耐高温的特质，在航空航天应用中，可制造超高温陶瓷，如使用氮化硅制造的 3D 打印气动塞式发动机喷嘴，能承受权贵的热冲击，即使在进步 1200°C 的高温环境下也能保握雄厚。将陶瓷的特质与 3D 打印的天真性相诱骗，可以精服气制联想、修改结构以及添加特定功能，得意复杂零件的需求，如为航空航天创建 RF 滤波器，优化性能、可靠性和永恒性。
（五）其他的一些材料
生物材料：可用于医疗范围，如打印东谈主体器官模子用于手术操办，或打印生物可降解材料用于组织工程。
橡胶材料：可以利用光成型要领进行打印，接纳光固化橡胶树脂，概况像橡胶似的柔滑转折，是橡胶成品的合适材料，如应用于橡胶成品原型。
石墨烯材料：具有优异的导电性、导热性和机械强度，可用于打印电子器件、高性能复合材料等。举例小程序开发价格，在电子范围，可以打印出具有高导电性的石墨烯电极，用于柔性电子诱导。