在3dzyk.cn，我們一直在尋求向公眾宣傳3D打印這項令人難以置信的技術。因此，我們已著手制作一份簡短而有益的3D打印指南，工作原理以及所涉及的各種技術。我們希望它可以教你一些關于技術的知識，也許可以作為你的創(chuàng)造力狂奔的跳板。

什么是3D打印？

早在1986年，一個名叫Chuck Hull的人就發(fā)明了3D打印，3D打印是一個采用數(shù)字3D模型并將該數(shù)字文件轉換為物理對象的過程。雖然赫爾繼續(xù)推出世界上最大的3D打印機制造商之一3D Systems，但他的發(fā)明主要集中在一種名為Stereolithography（SLA）的制造工藝上。從那時起，已經(jīng)開發(fā)了許多其他3D打印技術，例如熔融沉積成型（FDM）/熔融長絲制造（FFF），選擇性激光燒結（SLS），PolyJetting等，所有這些都依賴于逐層制造并基于提供給打印機的計算機代碼。

雖然有許多技術可以用于3D打印，但是在家庭或辦公室環(huán)境中找到的大多數(shù)3D打印機都是基于FDM / FFF或SLA，因為這些技術目前更便宜且更容易在機器內(nèi)實現(xiàn)。稍后我們將進一步詳細介紹這些技術和其他技術。

“3D打印”也可稱為“增材制造”，特別是在提及其在制造環(huán)境中的使用時，許多人都交替使用這2個短語。

3D打印機如何工作？

這是一個廣泛的問題，在上一節(jié)中有部分解釋。話雖如此，真正了解3D打印如何工作的最佳方式是了解所涉及的各種技術。與發(fā)動機基于相同原理相互作用的方式相似，但并非都使用汽油或太陽能，所有3D打印機都不使用相同的基礎技術，但仍設法完成相同的基本任務。然而，在我們進入這些單獨的技術之前，應該了解將3D模型在計算機屏幕上傳輸?shù)?D打印機的基本原則。

G代碼示例

計算機不像人類; 他們不能只看3D模型就可以清楚3D打印機的打印內(nèi)容。涉及1和0的批次，意味著大量的計算機代碼。一旦3D模型被設計或簡單地從諸如3D打印資源庫的模型庫下載，該文件（這些通常具有諸如3MF，STL，OBJ，PLY等的擴展）必須被轉換成稱為G代碼的東西。

G代碼是一種數(shù)控計算機語言，主要用于計算機輔助制造（減法制造和增材制造）。它是一種告訴機器如何移動的語言。如果沒有G代碼，計算機將無法在制造過程中通信存放，固化或燒結材料的位置。需要諸如Slic3r之類的程序才能將3D模型文件轉換為G代碼。一旦創(chuàng)建了G代碼，就可以將其發(fā)送到3D打印機，提供關于其下幾千個移動將包含的內(nèi)容的藍圖。這些步驟都構成了物理對象的完整制造。還有其他計算機語言，也許很多人最終會受歡迎，但到目前為止，G代碼是最重要的。

現(xiàn)在讓我們來看看3D打印背后的一些比較流行的技術：

熔融沉積成型（FDM）/熔融纖維制造（FFF）：
熔融沉積成型（FDM）是由Chuck Hull最初發(fā)明，3D打印幾年后Crump于1990年通過Stratasys繼續(xù)將該技術商業(yè)化，Stratasys實際上在該術語上有商標。這就是為什么相同的通用技術通常被稱為熔絲制造（FFF）。

基本上這種技術的工作方式相當簡單，這就是為什么現(xiàn)在家庭和車庫中95％的桌面3D打印機都使用FDM / FFF。將諸如PLA或ABS的熱塑性塑料送入擠出機并通過熱端；然后，熱端將塑料熔化，將其變成粘稠的液體。然后打印機通過G代碼從計算機獲取其指令，并逐層沉積熔融塑料，直到制造出整個物體。塑料熔化得相當快，為每個附加層的沉積提供了堅固的表面。

根據(jù)熱端的最高溫度以及其他變量，可以使用除ABS和PLA之外的許多其他材料，包括兩種材料的復合材料，尼龍等。

立體光固化技術（SLA）

正如我們上面提到的，這是1986年發(fā)明的第一個3D打印技術.3D Systems擁有許多涉及該技術的專利，這些專利正在未來幾年內(nèi)到期，市場內(nèi)并沒有大量的競爭。這意味著該技術價格過高，使用頻率低于FDM / FFF替代品。

SLA工藝不是將材料從熱端擠出，而是與激光或DLP投影儀結合使用光敏樹脂。物體被印刷在一桶樹脂中作為激光器或其他光源如投影儀在形成物體時逐層地逐層固化（硬化）樹脂。通常，SLA機器能夠實現(xiàn)比FDM / FFF技術更好的精度和更少的分層外觀。

選擇性激光燒結（SLS）/選擇性激光熔化（SLM）/直接金屬激光燒結（DMLS）：
這三種技術非常相似，但有明顯的差異。我們發(fā)現(xiàn)許多人可以互換使用這些術語，事實上，有理由使用一種方法而不是其他方法。選擇性激光燒結（SLS）和直接金屬激光燒結（DMLS）實際上都是相同的技術。該術語的差異基于所使用的材料。DMLS特別指的是使用激光束逐層燒結金屬粉末，而SLS是簡單相同的工藝，但使用非金屬材料，如塑料，陶瓷，玻璃等.DMLS和SLS都不能完全熔化材料，而是燒結它們或在分子水平上將它們?nèi)酆显谝黄?。在處理金屬時，DMLS是金屬合金的理想選擇，因為分子具有不同的熔點，這意味著有時難以實現(xiàn)完全熔化。

另一方面，當處理由一種材料（例如鈦）組成的金屬時，選擇性激光熔化（SLM）是一種可行的方式，因為激光能夠將分子完全熔化在一起。由于所需的高功率激光束，所有這三個過程目前都很昂貴，并且超出了大多數(shù)個人甚至小型企業(yè)的預算。此外，必須采取安全預防措施，這意味著用戶需要額外的費用。

PolyJetting：
由以色列公司Objet發(fā)明的一項技術，于2012年與Stratasys合并，PolyJetting結合了噴墨2D打印和Stereolithography工藝的元素?；旧希瑖娔珖娮煲灶愃频姆绞綄⒁后w光敏樹脂噴射到構建平臺上，使得在典型的2D打印過程中將墨水噴射到紙張上。在材料噴射之后，立即將UV光源引入材料中，在將下一層光敏液體噴涂在頂部之前快速固化它。重復該過程直到制造整個物體。Stratasys目前在其廣受歡迎的Connex系列機器中使用此類技術。

基于石膏的3D打?。≒P）
這是一個需要使用兩種不同材料的工藝：位于印刷床上的粉末材料（石膏灰泥，淀粉等），以及從類似噴嘴噴出的粘合油墨

將噴墨打印機放在粉末床上，使其硬化。一旦將一層粉末粘合在一起，類似耙子的儀器就會在該層上篩選出額外的粉末，并且該過程繼續(xù)進行，直到制造出整個物體。該技術最初于90年代早期在麻省理工學院發(fā)明，之后于1995年被一家名為Z Corporation的公司商業(yè)化，該公司于2011年被價值1.37億美元的3D Systems收購。

其他：
每周似乎都有新的方法用于3D打印。最近推出的新技術與惠普的Multi Jet Fusion以及Carbon3D的CLIP技術一樣。隨著我們進入未來幾年，看看哪些技術占據(jù)了哪些技術并且哪些技術可能會被淘汰將會很有趣。

3D打印可以用于什么？

雖然最初3D打印主要是用于原型制作的技術，但這種情況正在迅速改變。現(xiàn)在，許多制造商正在通過增材制造生產(chǎn)最終用途組件和整個產(chǎn)品。從航空航天工業(yè)到醫(yī)療建模和植入，再到各種原型制作，3D打印正以這種或那種方式被地球上幾乎所有主要行業(yè)所采用。

醫(yī)學：
人體器官的3D打印模型在過去的兩到三年里一直是外科醫(yī)生的常用工具，因為它們提供了對手頭問題更復雜的看法。外科醫(yī)生可以實際接觸并感受患者器官，骨骼結構或其他任何其他工作的物理復制品，而不是依賴于計算機屏幕或打印輸出上的2D和3D圖像。

此外，像Organovo這樣的公司正在進行研究，以打印3D肝臟和腎臟等部分人體器官。Organovo已經(jīng)在3D打印活體人體肝臟組織進行藥物毒理學測試。他們通過使用類似于家庭中可能找到的FDM桌面3D打印機的過程來實現(xiàn)這一目的，但他們使用的是注入活細胞的水凝膠，而不是熱塑性塑料和熱量。在接下來的十年中，這項研究應該真正開始帶來紅利，并且在15到20年內(nèi)，我們很有可能將整個人體器官3D打印用于移植。

定制的開源假肢制造是3D打印優(yōu)秀的另一個重要領域。像Enabling The Future這樣的組織正在以數(shù)百美元的價格在2,000美元以下的3D打印機上打印義肢，為那些有上肢截肢的人提供一些值得歡呼的東西。除了3D打印手和手臂，還有腿，我們還看到了各種動物的3D打印假肢，包括用于龜?shù)拟侇€，用于烏龜?shù)臍?，以及用于鴨，鵝甚至犬的腿。

航空航天：
由于增材制造提供了獨特的幾何形狀，世界各地的軍隊以及NASA和ESA等機構以及眾多飛機制造商正在轉向3D打印，以減少其飛機的整體重量。復雜的幾何形狀和新材料提供了更高的強度和更小的質量，可能在航天器和/或火箭發(fā)射出大氣層的過程中，可以節(jié)省像NASA船載燃料這樣的組織，從而節(jié)省資金。與此同時，波音和空客等公司正在使用3D打印來減輕飛機重量，從而降低每次飛行的燃油成本。

原型設計：
全球的制造工廠正在使用3D打印作為降低成本，節(jié)省時間和生產(chǎn)更好產(chǎn)品的方法。由于不再需要外包零件的原型，公司能夠快速迭代設計，通?？梢怨?jié)省數(shù)周等待第三方返回模具或原型。從汽車制造商到電子公司以及介于兩者之間的任何人，3D打印是一項非常寶貴的技術。

藝術/教育：
3D打印能夠將想象力帶入生活。藝術家不僅能夠將他們的想法記錄在計算機屏幕上，他們還能夠通過數(shù)字模型將這些想法變?yōu)楝F(xiàn)實。這項技術的作用是釋放出一種全新的創(chuàng)造力媒介，不僅適用于藝術家，也適用于現(xiàn)在能夠更好地可視化概念，創(chuàng)造功能性產(chǎn)品和通過實踐經(jīng)驗學習的兒童和年輕人。

在接下來的幾年中，我們將看到將3D打印納入其課程的小學，中學和高中數(shù)量的驚人擴展。這實際上將為這些學生提供職業(yè)生涯，這幾乎肯定需要在未來十年或二十年內(nèi)以單向，形狀或形式進行3D打印。

我在哪里可以買到3D打印機？

隨著技術逐漸進入主流，越來越多的商店，如淘寶，京東等，已開始搭載眾多不同的3D打印機。此外，通過各個3d打印廠家的官網(wǎng)也可以直接購買。

這就是我們給大家整理的一個簡短的3D打印指南，我們希望讓你更多地了解3D打印是什么，它用于什么，以及過程中涉及的各種技術如何實際工作。

在3dzyk.cn，我們一直在尋求向公眾宣傳3D打印這項令人難以置信的技術。因此，我們已著手制作一份簡短而有益的3D打印指南，工作原理以及所涉及的各種技術。我們希望它可以教你一些關于技術的知識，也許可以作為你的創(chuàng)造力狂奔的跳板。

什么是3D打印？

早在1986年，一個名叫Chuck Hull的人就發(fā)明了3D打印，3D打印是一個采用數(shù)字3D模型并將該數(shù)字文件轉換為物理對象的過程。雖然赫爾繼續(xù)推出世界上最大的3D打印機制造商之一3D Systems，但他的發(fā)明主要集中在一種名為Stereolithography（SLA）的制造工藝上。從那時起，已經(jīng)開發(fā)了許多其他3D打印技術，例如熔融沉積成型（FDM）/熔融長絲制造（FFF），選擇性激光燒結（SLS），PolyJetting等，所有這些都依賴于逐層制造并基于提供給打印機的計算機代碼。

雖然有許多技術可以用于3D打印，但是在家庭或辦公室環(huán)境中找到的大多數(shù)3D打印機都是基于FDM / FFF或SLA，因為這些技術目前更便宜且更容易在機器內(nèi)實現(xiàn)。稍后我們將進一步詳細介紹這些技術和其他技術。

“3D打印”也可稱為“增材制造”，特別是在提及其在制造環(huán)境中的使用時，許多人都交替使用這2個短語。

3D打印機如何工作？

這是一個廣泛的問題，在上一節(jié)中有部分解釋。話雖如此，真正了解3D打印如何工作的最佳方式是了解所涉及的各種技術。與發(fā)動機基于相同原理相互作用的方式相似，但并非都使用汽油或太陽能，所有3D打印機都不使用相同的基礎技術，但仍設法完成相同的基本任務。然而，在我們進入這些單獨的技術之前，應該了解將3D模型在計算機屏幕上傳輸?shù)?D打印機的基本原則。

G代碼示例

計算機不像人類; 他們不能只看3D模型就可以清楚3D打印機的打印內(nèi)容。涉及1和0的批次，意味著大量的計算機代碼。一旦3D模型被設計或簡單地從諸如3D打印資源庫的模型庫下載，該文件（這些通常具有諸如3MF，STL，OBJ，PLY等的擴展）必須被轉換成稱為G代碼的東西。

G代碼是一種數(shù)控計算機語言，主要用于計算機輔助制造（減法制造和增材制造）。它是一種告訴機器如何移動的語言。如果沒有G代碼，計算機將無法在制造過程中通信存放，固化或燒結材料的位置。需要諸如Slic3r之類的程序才能將3D模型文件轉換為G代碼。一旦創(chuàng)建了G代碼，就可以將其發(fā)送到3D打印機，提供關于其下幾千個移動將包含的內(nèi)容的藍圖。這些步驟都構成了物理對象的完整制造。還有其他計算機語言，也許很多人最終會受歡迎，但到目前為止，G代碼是最重要的。

現(xiàn)在讓我們來看看3D打印背后的一些比較流行的技術：

熔融沉積成型（FDM）/熔融纖維制造（FFF）：
熔融沉積成型（FDM）是由Chuck Hull最初發(fā)明，3D打印幾年后Crump于1990年通過Stratasys繼續(xù)將該技術商業(yè)化，Stratasys實際上在該術語上有商標。這就是為什么相同的通用技術通常被稱為熔絲制造（FFF）。

基本上這種技術的工作方式相當簡單，這就是為什么現(xiàn)在家庭和車庫中95％的桌面3D打印機都使用FDM / FFF。將諸如PLA或ABS的熱塑性塑料送入擠出機并通過熱端；然后，熱端將塑料熔化，將其變成粘稠的液體。然后打印機通過G代碼從計算機獲取其指令，并逐層沉積熔融塑料，直到制造出整個物體。塑料熔化得相當快，為每個附加層的沉積提供了堅固的表面。

根據(jù)熱端的最高溫度以及其他變量，可以使用除ABS和PLA之外的許多其他材料，包括兩種材料的復合材料，尼龍等。

立體光固化技術（SLA）

正如我們上面提到的，這是1986年發(fā)明的第一個3D打印技術.3D Systems擁有許多涉及該技術的專利，這些專利正在未來幾年內(nèi)到期，市場內(nèi)并沒有大量的競爭。這意味著該技術價格過高，使用頻率低于FDM / FFF替代品。

SLA工藝不是將材料從熱端擠出，而是與激光或DLP投影儀結合使用光敏樹脂。物體被印刷在一桶樹脂中作為激光器或其他光源如投影儀在形成物體時逐層地逐層固化（硬化）樹脂。通常，SLA機器能夠實現(xiàn)比FDM / FFF技術更好的精度和更少的分層外觀。

選擇性激光燒結（SLS）/選擇性激光熔化（SLM）/直接金屬激光燒結（DMLS）：
這三種技術非常相似，但有明顯的差異。我們發(fā)現(xiàn)許多人可以互換使用這些術語，事實上，有理由使用一種方法而不是其他方法。選擇性激光燒結（SLS）和直接金屬激光燒結（DMLS）實際上都是相同的技術。該術語的差異基于所使用的材料。DMLS特別指的是使用激光束逐層燒結金屬粉末，而SLS是簡單相同的工藝，但使用非金屬材料，如塑料，陶瓷，玻璃等.DMLS和SLS都不能完全熔化材料，而是燒結它們或在分子水平上將它們?nèi)酆显谝黄?。在處理金屬時，DMLS是金屬合金的理想選擇，因為分子具有不同的熔點，這意味著有時難以實現(xiàn)完全熔化。

另一方面，當處理由一種材料（例如鈦）組成的金屬時，選擇性激光熔化（SLM）是一種可行的方式，因為激光能夠將分子完全熔化在一起。由于所需的高功率激光束，所有這三個過程目前都很昂貴，并且超出了大多數(shù)個人甚至小型企業(yè)的預算。此外，必須采取安全預防措施，這意味著用戶需要額外的費用。

PolyJetting：
由以色列公司Objet發(fā)明的一項技術，于2012年與Stratasys合并，PolyJetting結合了噴墨2D打印和Stereolithography工藝的元素?；旧希瑖娔珖娮煲灶愃频姆绞綄⒁后w光敏樹脂噴射到構建平臺上，使得在典型的2D打印過程中將墨水噴射到紙張上。在材料噴射之后，立即將UV光源引入材料中，在將下一層光敏液體噴涂在頂部之前快速固化它。重復該過程直到制造整個物體。Stratasys目前在其廣受歡迎的Connex系列機器中使用此類技術。

基于石膏的3D打?。≒P）
這是一個需要使用兩種不同材料的工藝：位于印刷床上的粉末材料（石膏灰泥，淀粉等），以及從類似噴嘴噴出的粘合油墨

將噴墨打印機放在粉末床上，使其硬化。一旦將一層粉末粘合在一起，類似耙子的儀器就會在該層上篩選出額外的粉末，并且該過程繼續(xù)進行，直到制造出整個物體。該技術最初于90年代早期在麻省理工學院發(fā)明，之后于1995年被一家名為Z Corporation的公司商業(yè)化，該公司于2011年被價值1.37億美元的3D Systems收購。

其他：
每周似乎都有新的方法用于3D打印。最近推出的新技術與惠普的Multi Jet Fusion以及Carbon3D的CLIP技術一樣。隨著我們進入未來幾年，看看哪些技術占據(jù)了哪些技術并且哪些技術可能會被淘汰將會很有趣。

3D打印可以用于什么？

雖然最初3D打印主要是用于原型制作的技術，但這種情況正在迅速改變。現(xiàn)在，許多制造商正在通過增材制造生產(chǎn)最終用途組件和整個產(chǎn)品。從航空航天工業(yè)到醫(yī)療建模和植入，再到各種原型制作，3D打印正以這種或那種方式被地球上幾乎所有主要行業(yè)所采用。

醫(yī)學：
人體器官的3D打印模型在過去的兩到三年里一直是外科醫(yī)生的常用工具，因為它們提供了對手頭問題更復雜的看法。外科醫(yī)生可以實際接觸并感受患者器官，骨骼結構或其他任何其他工作的物理復制品，而不是依賴于計算機屏幕或打印輸出上的2D和3D圖像。

此外，像Organovo這樣的公司正在進行研究，以打印3D肝臟和腎臟等部分人體器官。Organovo已經(jīng)在3D打印活體人體肝臟組織進行藥物毒理學測試。他們通過使用類似于家庭中可能找到的FDM桌面3D打印機的過程來實現(xiàn)這一目的，但他們使用的是注入活細胞的水凝膠，而不是熱塑性塑料和熱量。在接下來的十年中，這項研究應該真正開始帶來紅利，并且在15到20年內(nèi)，我們很有可能將整個人體器官3D打印用于移植。

定制的開源假肢制造是3D打印優(yōu)秀的另一個重要領域。像Enabling The Future這樣的組織正在以數(shù)百美元的價格在2,000美元以下的3D打印機上打印義肢，為那些有上肢截肢的人提供一些值得歡呼的東西。除了3D打印手和手臂，還有腿，我們還看到了各種動物的3D打印假肢，包括用于龜?shù)拟侇€，用于烏龜?shù)臍?，以及用于鴨，鵝甚至犬的腿。

航空航天：
由于增材制造提供了獨特的幾何形狀，世界各地的軍隊以及NASA和ESA等機構以及眾多飛機制造商正在轉向3D打印，以減少其飛機的整體重量。復雜的幾何形狀和新材料提供了更高的強度和更小的質量，可能在航天器和/或火箭發(fā)射出大氣層的過程中，可以節(jié)省像NASA船載燃料這樣的組織，從而節(jié)省資金。與此同時，波音和空客等公司正在使用3D打印來減輕飛機重量，從而降低每次飛行的燃油成本。

原型設計：
全球的制造工廠正在使用3D打印作為降低成本，節(jié)省時間和生產(chǎn)更好產(chǎn)品的方法。由于不再需要外包零件的原型，公司能夠快速迭代設計，通?？梢怨?jié)省數(shù)周等待第三方返回模具或原型。從汽車制造商到電子公司以及介于兩者之間的任何人，3D打印是一項非常寶貴的技術。

藝術/教育：
3D打印能夠將想象力帶入生活。藝術家不僅能夠將他們的想法記錄在計算機屏幕上，他們還能夠通過數(shù)字模型將這些想法變?yōu)楝F(xiàn)實。這項技術的作用是釋放出一種全新的創(chuàng)造力媒介，不僅適用于藝術家，也適用于現(xiàn)在能夠更好地可視化概念，創(chuàng)造功能性產(chǎn)品和通過實踐經(jīng)驗學習的兒童和年輕人。

在接下來的幾年中，我們將看到將3D打印納入其課程的小學，中學和高中數(shù)量的驚人擴展。這實際上將為這些學生提供職業(yè)生涯，這幾乎肯定需要在未來十年或二十年內(nèi)以單向，形狀或形式進行3D打印。

我在哪里可以買到3D打印機？

隨著技術逐漸進入主流，越來越多的商店，如淘寶，京東等，已開始搭載眾多不同的3D打印機。此外，通過各個3d打印廠家的官網(wǎng)也可以直接購買。

這就是我們給大家整理的一個簡短的3D打印指南，我們希望讓你更多地了解3D打印是什么，它用于什么，以及過程中涉及的各種技術如何實際工作。

介紹的非常全面，謝謝分享，又學習了

說的很好，詳細。