主流的3D列印工藝有哪些？

現有的主流列印工藝主要有六種分別是SLA、SLS、FDM、SLM、DLP、MJF

光固化成型技術（SLA），是世界上最早出現並實現商品化的一種快速成形技術，也是研究最深入、應用最廣泛的快速成形技術之一。其主要是使用光敏樹脂作為原材料，利用液態光敏樹脂在紫外鐳射束照射下會快速固化的特性。光敏樹脂一般為液態，它在一定波長的紫外光（250 nm～400 nm）照射下立刻引起聚合反應，完成固化。SLA透過特定波長與強度的紫外光聚焦到光固化材料表面，使之由點到線、由線到面的順序凝固，從而完成一個層截面的繪製工作。

選擇性鐳射燒結（SLS）是一種強大的3D列印技術，屬於粉末床融合工藝系列，可以生產高精度和耐用的零件，可以直接用於最終用途、小批次生產或手板樣件。在SLS裝置列印過程中，使用大功率鐳射將塑膠粉末的小顆粒熔合成所需的三維形狀。鐳射透過掃描粉末床表面的三維資料截面來選擇性地融合粉末材料。掃描每一個截面後，將粉末床降低一層厚度，在其上加一層新的材料，重複選擇性鐳射燒結過程，直到零件完成。

SLS 3D列印既可用於功能聚合物元件的原型設計，又可用於小型生產執行，因為它具有很高的設計自由度，高精度，並生產具有良好且一致的機械效能的零件。

熔融沉積成型（FDM）或熔融長絲加工（FFF）屬於材料擠壓系列。在FDM中，透過在預定路徑中逐層選擇性地沉積熔化的材料來構建物件。所使用的材料是熱塑性聚合物，大部分為絲狀線材，近期也有顆粒狀的裝置出現。

FDM是使用最廣泛的3D列印技術，在全球的3D列印裝機量中佔比最大，通常是人們接觸到的第一款3D列印裝置。FDM工藝的性質本身決定了列印產品的精度相對粗糙，初始階段更多用於消費、教育、文創等領域。但近年來隨著3D列印技術的快速發展，先後出現了一些準工業級的FDM裝置，和工業、醫療級FDM列印材料，極大地拓寬了FDM工藝的應用領域。

選擇性鐳射熔融（SLM）和直接金屬鐳射燒結（DMLS）是屬於粉末床熔融3D列印系列的兩種金屬增材製造工藝。兩種技術有很多相似之處：兩者均使用鐳射掃描並選擇性地融合（或熔化）金屬粉末顆粒，將它們粘合在一起並逐層構建。同樣，在兩個過程中使用的材料都是顆粒狀的金屬。

SLM和DMLS之間的區別歸結於顆粒粘結工藝的基礎（以及專利）：SLM使用具有單一熔化溫度的金屬粉末並完全熔化顆粒，而在DMLS中，粉末由熔點可變的材料組成在高溫下在分子水平上融合。

DLP是3D列印成型技術的一種，被稱為數字光處理快速成型技術。基本原理是用數字光源以面光的形式在液態光敏樹脂表面進行層層投影，層層固化成型。

DLP技術跟SLA有很多相似之處，其工作原理也是利用液態光敏聚合物在光照下固化的特徵。DLP技術使用一種較高解析度的數字光處理器（DLP）來固化液態聚合物，逐層對液態聚合物進行固化，如此迴圈往復，直到最終模型完成。DLP成型技術一般採用光敏樹脂作為列印材料。

Multi Jet Fusion是一種工業3D列印工藝，可在1天之內生產出功能性尼龍原型和最終用途的生產零件。與選擇性鐳射燒結等工藝相比，最終零件具有高質量的表面光潔度，出色的特徵解析度以及‬更一致的機械效能。

即使都叫3D印表機，但其原理也有所不同。個人3D印表機的主要方法是熱熔層壓（FDM）。它是一種在固化的同時堆疊熔融樹脂的型別。選擇3D印表機時，有必要了解存在哪種成型方法，而不僅是“針對個人”和“針對企業”。

以下五種是主要方法：

熱熔層壓法、光固化法、噴墨法、粉末石膏成型、粉末燒結成型

不同的方法，獲得的外觀質量、效能都有不同。

熱熔層壓方法

熱熔層壓法是個人3D印表機的主流方法。 也稱為 FDM 方法，於 1980 年末由 Stratesys 公司獲得專利。 2009 年專利到期後，高價格才被打破，並應用於個人 3D 印表機。成卷軸的樹脂由噴嘴尖端的加熱器"加熱"、"熔化"和"擠出"形成。

使用的樹脂是"熱塑性樹脂"，當新增熱量時，如ABS或PLA。它熔化。ABS 樹脂代表丙烯三烯 （A） 丁二烯 （B） 苯乙烯 （S） 的首字母縮寫，是一般產品中常用的樹脂。 因為它是具有強度的樹脂，它可用於施加力的樹脂。在某些情況下，需要支撐材料，以防止形狀在成型過程中坍塌。 支援材料包括 PLA 和 PVA（聚乙烯醇）。 由於PVA是一種溶於水的物質，因此在成型後易於拆卸。

熱熔層壓方法有多種型別，可以使用多種材料，在這種情況下，噴嘴為 2 或 3。多個噴嘴允許使用兩種或兩種以上的材料和顏色建立成型材料，並使用"支援材料"建立成型材料。

將樹脂和支撐材料從噴嘴尖端擠出，如下圖所示。 噴嘴加熱器溶解樹脂，將樹脂擠出一層。 如果可以塑造第一層，則表將向下移動一層。 此距離稱為層壓間距。

不能使比層壓間距更精細的形狀。 在需要精度時，請使用層壓間距為精細的 3D 印表機，或使用用於光學建模等業務的 3D 印表機。

光固化

光建模是最古老的建模方法，也是 3D 印表機的起源。當紫外線照射時，紫外線鐳射被固化為一種液體環氧樹脂，當應用紫外線時，它變硬了。

將液體光固化樹脂作為材料放入罐中，固化第一層。 固化的層壓表面向下移動一步，以類似相同的方式固化下一層。 因此，我們將疊加多層，以完成所需的成型產品。

1.將紫外線鐳射應用於X和Y方向，同時將樹脂固定在成型階段的表面。2.完成第一層後，將層壓間距分樣階段降低到Z方向以固化第二層。3.完成成型產品，同時重複相同的操作。

使用的材料：

光學成型中使用的材料是環氧樹脂和丙烯酸樹脂。由於環氧樹脂在Sunny照射下變質，因此不適合長期使用或施加力。丙烯酸樹脂是脆弱和脆弱的，因此不適合那些需要力力和耐久性的環氧樹脂。

特點：

比較傳統的成型方法，在製造中經常使用，精度適合複雜形狀，用作演示和設計確認模型等，用作真空鑄造和樹脂型別的主模型。

噴墨方法

噴墨方法是一種注射和列印液體樹脂的方法，就像在紙上列印的噴墨印表機一樣。

1. 當噴墨頭沿 X 和 Y 方向移動時，樹脂和支援材料將注入。

2. 注入樹脂後，將表面切割成輥切割機指定的一層厚度。

3.完成第一層後，將層壓間距分樣階段降低到Z方向以固化第二層。4.完成成型產品，同時重複相同的行為。

使用的材料

噴墨方法中使用的材料包括 ABS 樹脂近似的 ABS、PP 和橡膠等。如果有多個噴嘴，則可以建立這些材料的組合。

特點：

可以快速建立複雜和精細的成型產品。

造型物體的表面是光滑美觀。

支撐材料可透過溶液輕鬆去除。

粉末石膏成型

粉末石膏成型是一種用鐳射或粘合劑將粉末作為材料放在造型臺上的方法。在 3D 印表機中，成型速度最快，可以建立精細的成型產品。 此外，因為它可以著色與墨水，它是有用的建模模型和人像，因為它可以建立全綵的造型。

1. 滾子在造型階段鋪上一層粉末。

2.從噴墨頭注入粘合材料以硬化。

3.完成第一層後，沿Z方向降低層壓間距分樣階段。4.完成成型產品，同時重複相同的行為。

使用的材料：

粉末石膏成型中使用的材料是石膏。 石膏有材料成本低的優點，但強度弱，脆性強。

特點：

可以快速建立複雜和精細的成型產品。

不需要支撐材料。

可以彩色列印。

由於石膏，強度較弱。

粉末燒結成型（Selective Laser Sintering）

粉末燒結成型是一種成型方法，將金屬和樹脂粉末鋪在造型臺上，然後用鐳射熔化和燒結（ 凝固）。 由於材料是粉末，因此可以建立複雜的形狀，但表面會變得粗糙。

1. 使用輥子在成型階段放置一層粉末。

2.用紫外線鐳射固定第一層。3. 完成第一層後，沿Z方向降低層壓間距分樣階段。 4.完成成型產品，同時重複相同的操作。

使用的材料：

粉末燒結成型中使用的材料是尼龍、銅、鈦和陶瓷等粉末材料。

特點：

各種材料，如金屬和樹脂，可以使用。不需要支援材料。