探索增材制造：七大3D打印技术类别详解

增材制造技术类别有哪些？

随着科技的快速发展，3d增材制造打印技术已经逐渐渗透到了我们日常生活的各个领域。从工业生产到医疗器械，再到个人消费品。当前市场上的增材制造方法多种多样，国际标准化组织制定了 ISO/ASTM 标准 52900，以规范与3D打印有关的大量术语。

根据成型原理的不同，国际标准化组织将3D打印技术分为以下7大类（如图所示）：

1.光固化（Vat Polymerization）：光照固化液态光聚合物（SLA/DLP/CDLP）

这一技术利用光源（如激光或数字光处理DLP）照射液态光聚合物，引发化学反应使其固化成固态。这种技术的代表包括立体光刻（SLA）、数字光处理（DLP）以及连续数字光处理（CDLP）。光固化技术以其高精度和光滑的表面完成度，被广泛应用于精密零件和模型制造。

2.材料挤出（Material Extrusion）：通过加热喷嘴沉积熔融热塑性塑料（FDM/FFF）

最为人熟知的融沉积造型（FDM，也称为FFF）就属于这一类。这项技术通过加热喷嘴挤出熔融热塑性塑料线材，逐层堆积成型。由于其设备成本相对较低，是家庭和教育领域常见的3D打印方式。

汉印自主研发生产的3D打印机F210就属于FDM技术。

3.粉末床熔融（Powder Bed Fusion）：粉末颗粒通过高能源熔融（SLS/SLM/MJF/EBM）

这类技术通过施加能量源（如激光或电子束）到粉末床，使粉末颗粒熔融并固化。其代表技术包括选择性激光烧结（SLS）、选择性激光熔化（SLM）、射流熔融（MJF）以及电子束熔化（EBM）。粉末床熔融技术适用于金属和高分子材料（例如塑料等），常用于制造复杂的工业部件。

4.材料喷射（Material Jetting）：可成型材料以液滴方式沉积在成型区域并逐层固化（MJ/NPJ/DOD）

通过喷头将混合液态材料（例如纳米银颗粒悬浊液）以小液滴的形态喷射在成型面或成型区域内，并在合适的条件下立即固化，逐层建立物体。这种技术能够实现全彩打印，异形曲面电路板打印，陶瓷打印等，常用于制作高精度的原型模型或电子元器件。

5.粘合剂喷射（Binder Jetting）：将液态粘合剂液滴沉积在颗粒材料床上，然后将其烧结在一起（BJ）

将粘合剂喷射到粉末材料上，粘合粉末颗粒并逐层打印。之后通常需要后处理如烧结固化或浸渍以增强强度。这种技术在砂型铸造和全彩模型打印中应用广泛。

6.直接能量沉积（Direct Energy Deposition）：熔融金属同时沉积和熔化（LENS/EBAM）

这是一种高度灵活的打印技术，能够在现有部件上添加材料。成型过程中，需同时送料（金属粉末）和施加能量（激光等），将粉末熔融固化，以此将材料成型在所需要的区域。常用于修复或增强部件的性能。

7.薄片层压（Sheet Lamination）：将单个材料薄片切割成形并层压在一起（LOM）

通过将薄片材料（如金属或纸张）切割成形并层层压合。这种方法成本较低，但精度和强度通常不如其他技术，适用于快速制作模型或功能原型。

随着3D打印技术的不断演进和成熟，我们可以预见，未来的制造领域将更加多元化和个性化，满足用户在设计创新、产品定制和生产效率上的需求。