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近幾年來，隨著3d打印技術(shù)的不斷發(fā)展，3d打印機(jī)逐漸走出實(shí)驗(yàn)室，并被應(yīng)用于更廣泛的領(lǐng)域，3d打印機(jī)市場(chǎng)也在不斷擴(kuò)大中吸引了更多行業(yè)的目光。在勢(shì)不可擋的3d打印潮流中，要真正利用好3d打印機(jī)需要首先了解3d打印機(jī)的工作原理，以及目前3d打印機(jī)都有哪些工藝?未來3d打印機(jī)又將如何深入改變各行業(yè)的工作模式，影響人們的生活?接下來我們就這些問題來深入探討一下。

3d打印機(jī)的工作原理及主要工藝

3d打印機(jī)的基本工作原理是利用層層分割、累計(jì)成型的方法，克服產(chǎn)品的復(fù)雜性，一次成型免除拼裝。不同的3d打印機(jī)所涉及的3d打印技術(shù)也有所不同，這主要由不同行業(yè)的需求來決定。目前3d打印機(jī)技術(shù)主要有FDM、PolyJet、SLA、SLM等幾種。

FDM即熔體沉積成型技術(shù)，該技術(shù)不依靠激光作為成型能源，主要利用熱塑性材料的熱熔性、粘結(jié)性，在計(jì)算機(jī)軟件程序的控制下，通過打印頭擠出成細(xì)絲進(jìn)行逐層堆積成型。FDM是最簡(jiǎn)單也是最常見的3D打印技術(shù)，通常應(yīng)用于桌面級(jí)3D打印設(shè)備。1988年，由Stratasys打印公司的創(chuàng)始人科特克魯姆普發(fā)明，并且Stratasys在1992年，出售了第一臺(tái)基于熔融沉積成型技術(shù)的3D打印產(chǎn)品。

PolyJet即聚合物噴射技術(shù)，該技術(shù)原理與傳統(tǒng)二維噴墨打印接近，通過陣列式噴頭噴射光固化樹脂，噴射完成后再通過紫外光照射固化成型，其最大特點(diǎn)在于可以同時(shí)噴射不同材料，實(shí)現(xiàn)多種材料、多色材料同時(shí)打印。

SLA即光固化成型技術(shù)，該技術(shù)依靠紫外光照射液態(tài)光敏樹脂發(fā)生聚合反應(yīng)，來逐層固化并生成三維實(shí)體，SLA是商業(yè)化的最早3D打印技術(shù)，其制備的工件尺度精度也非常高。

SLM即選區(qū)激光熔化成型技術(shù)，該技術(shù)通過采用精細(xì)聚焦光斑快速熔化預(yù)置金屬粉末，可直接獲得任意形狀以及具有完全冶金結(jié)合的零件，利用該技術(shù)的3d打印機(jī)得到的成品，其制作致密度可達(dá)99%以上。這也是目前金屬3D打印成型中最普遍的技術(shù)

3d打印機(jī)的現(xiàn)狀與未來

3d打印機(jī)目前已經(jīng)在許多行業(yè)進(jìn)行試用，不同的行業(yè)需求對(duì)于3d打印機(jī)的工藝也提出了更高的要求，而這種多樣化的要求正是促進(jìn)3d打印機(jī)工藝不斷創(chuàng)新的動(dòng)力。例如Stratasys在針對(duì)消費(fèi)領(lǐng)域客戶美國(guó)3M公司提出的需求時(shí)，Stratasys公司就專門研發(fā)了有針對(duì)性的性能卓越的3d打印P噴頭，還建議在打印零件時(shí)為零件提供支撐點(diǎn)，同時(shí)，Stratasys公司基于此次服務(wù)的啟發(fā)，隨后就發(fā)明了一種與零件相切的支撐結(jié)構(gòu)的構(gòu)建方法，并申請(qǐng)了專利，通用汽車公司和匹茲堡州立大學(xué)就是當(dāng)時(shí)的測(cè)試用戶。

透過Stratasys3d打印機(jī)的應(yīng)用就能看出，3d打印機(jī)正是在不斷的應(yīng)用中不斷創(chuàng)新，并創(chuàng)造出新的價(jià)值，因此，3d打印機(jī)目前雖然未能得到大范圍的普及，但在不久的將來，3d打印機(jī)必將突破材料和技術(shù)的限制，進(jìn)入平民化階段，深入我們的生活之中，成為各行業(yè)乃至家庭中的常見機(jī)器。

未來，機(jī)器必然可以制造機(jī)器，而3D打印機(jī)便是其中可以制造機(jī)器的智能機(jī)器，SmarTech Analysis發(fā)布的名為《2020年增材制造軟件市場(chǎng)的機(jī)遇》的報(bào)告顯示，預(yù)計(jì)3D打印軟件行業(yè)收入2027年將增長(zhǎng)到37億美元，而2020年3D打印軟件行業(yè)收入僅為4.6億美元。這也表明3D打印軟件不再是一個(gè)只服務(wù)于部分行業(yè)的小眾領(lǐng)域，而是能夠服務(wù)于社會(huì)各行業(yè)深入人們生活的一個(gè)重要領(lǐng)域。3d打印機(jī)所帶來的影響并不局限于其打印出的產(chǎn)品，而在于產(chǎn)品背后帶來的無限可能。