在科技快速發展的當下,3D打印技術正逐步從專業領域走向大眾生活,成為備受關注的創新制造方式。其工作原理如同"立體復印機",可將數字設計的三維模型轉化為實體物體。以下將詳細介紹幾種主流的3D打印技術。

熔融沉積成型(FDM)技術是大眾較為熟知的3D打印方式。其工作原理可類比為"熔融擠出":將絲狀熱塑性材料(如PLA聚乳酸、ABS丙烯腈-丁二烯-苯乙烯共聚物)送入打印噴頭,經加熱熔化后,按預設路徑逐層擠出并堆積,最終形成目標物體。FDM設備成本較低,操作便捷性接近普通家用電器,因此在教育、創意設計及小型企業中廣受歡迎。若用戶需打印小擺件、模型等,FDM技術是理想選擇。不過,該技術也存在局限:打印件表面可能略顯粗糙,精度相對有限。
立體光固化成型(SLA)技術則依托光敏樹脂的快速固化特性。設備內設有裝載光敏樹脂的容器與發射紫外線的激光頭,激光按三維模型切片數據在樹脂表面逐點掃描,被照射區域迅速固化,層層疊加后構建出立體實體。SLA技術以高精度、光滑表面著稱,尤其適合珠寶模型、精細藝術品及高精度醫療器械模型等對細節要求嚴苛的場景。
選擇性激光燒結(SLS)技術主要應用于工業領域。其原料為粉末狀材料(如尼龍、金屬粉末),通過激光束選擇性燒結粉末顆粒,使被照射區域熔化粘結,未燒結的粉末作為支撐。打印完成后清理多余粉末,即可得到成型零件。SLS技術的優勢在于可制造高強度、復雜結構的零件,且無需額外支撐結構,因此廣泛用于汽車零部件、航空航天部件等功能性零件的生產。不過,該技術設備成本高、運行費用昂貴,對操作人員技術要求也較高。
數字光處理(DLP)技術與SLA原理相似,均通過光固化材料成型,但采用數字光源投影技術。其核心是DLP芯片,可將光線分割為微小像素,像投影儀般一次性將整層圖案投影至光敏樹脂表面,實現同步固化,因此打印速度顯著快于SLA。不過,DLP技術在細節表現力上略遜于SLA,更適合快速制作對精度要求適中但需高效完成的概念模型、教學模型等。
隨著技術持續演進,新的3D打印技術不斷涌現。這些主流技術各具特點,在不同領域發揮著關鍵作用,不僅為日常生活與生產制造提供了便利,更展現了增材制造領域廣闊的發展前景。