为什么是 7 种类型？
●材料挤出
●还原聚合
●粉床融合
●材料喷射
●粘合剂喷射
●定向能沉积
●片材层压
一、材料挤出
●材料挤出的子类型：熔融沉积建模 (FDM)、建筑 3D 打印、微型 3D 打印、生物 3D 打印
●材料：塑料、金属、食品、混凝土等
●尺寸精度：±0.5%（下限±0.5mm）
●常见应用：原型、电气外壳、形状和配合测试、夹具和夹具、熔模铸造模型、房屋等。
●优势：成本最低的 3D 打印方法，材料范围广
●缺点：通常材料性能较低（强度、耐用性等），通常尺寸精度不高
1. 熔融沉积成型 (FDM)
当打印机沿 XY 平面上的指定坐标移动挤出头时，它会继续铺设第一层。然后挤出头上升到下一个高度（Z 平面），重复打印横截面的过程，一层一层地构建，直到物体完全成型。根据对象的几何形状，有时需要添加支撑结构以在打印时支撑模型，例如，如果模型具有陡峭的悬垂部分。这些支撑在打印后被移除。一些支撑结构材料可以溶解在水或另一种溶液中。
3D 生物打印使用从针排出的材料(生物墨水)来创建打印层。这些被称为生物墨水的材料主要由活物质组成，例如载体材料中的细胞——如胶原蛋白、明胶、透明质酸、蚕丝、海藻酸盐或纳米纤维素，充当结构生长和营养物质的分子支架，提供支持。
3. 建筑 3D 打印
美国和欧洲有数十座 3D 打印房屋，并且正在研究开发 3D 建筑技术，该技术将使用在月球和火星上发现的材料为未来的探险队建造栖息地。用当地土壤代替混凝土打印作为一种更可持续的建筑方法也受到关注。
二、还原聚合
三种最常见的桶聚合形式是立体光刻 (SLA)、数字光处理 (DLP)和液晶显示器 (LCD)，也称为掩模立体光刻 (MSLA)。这些类型的 3D 打印技术之间的根本区别在于光源及其用于固化树脂的方式。
●3D 打印技术的类型：立体光刻 (SLA)、液晶显示器 (LCD)、数字光处理 (DLP)、微立体光刻 (μSLA) 等。
●材料：光聚合物树脂（可浇注、透明、工业、生物相容性等）
●尺寸精度：±0.5%（下限为 ±0.15 毫米或 5 纳米，使用 μSLA）
●常见应用：注塑模状聚合物原型和最终用途部件、珠宝铸造、牙科应用、消费品
●优势：光滑的表面光洁度，精细的特征细节
1. 立体光刻 (SLA)
微立体光刻技术可以打印微型部件，分辨率在 2 微米 (μm) 到 50 微米之间。作为参考，人类头发的平均宽度为 75 微米。它是“微型 3D 打印”技术之一。μSLA 涉及将感光材料（液态树脂）暴露在紫外激光下。不同之处在于专用树脂、激光的复杂性以及透镜的添加，它们会产生几乎令人难以置信的小光点。
另一种微型3D打印技术TPP（也称为2PP）可以归为SLA，因为它也使用激光和光敏树脂，它可以打印比 μSLA 更小的部件，小至 0.1 微米。TPP使用脉冲飞秒激光聚焦到一大桶特殊树脂中的一个狭窄点。然后使用该点固化树脂中的单个3D像素，也称为体素。通过在预定义的路径中逐层依次固化这些纳米级到微米级的小体素。TPP 目前用于研究、医疗应用和微型零件的制造，例如微型电极和光学传感器。
自上而下的 DLP
作为一种独特类型的桶聚合本身，将PμSL 归为 DLP 的子类别。这是另一种微型3D打印技术。PμSL 使用来自投影仪的紫外线来固化微米级（2 微米分辨率和低至 5 微米层高）的特殊配方树脂层。这种增材制造技术因其低成本、准确性、速度以及可使用的材料范围（包括聚合物、生物材料和陶瓷）而不断发展。它已显示出从微流体和组织工程到微光学和生物医学微型设备的应用潜力。
基于光刻的金属制造 (LMM)
这是DLP的另一个”远亲“，这种使用光和树脂进行3D打印的方法可以为手术工具和微机械零件等应用创建微小的金属零件。在 LMM 中，金属粉末均匀分散在光敏树脂中，然后通过投影仪用蓝光曝光进行选择性聚合。打印后，素坯部件的聚合物成分被去除，留下全金属的脱脂部件，这些部件在熔炉中的烧结过程中完成。原料包括不锈钢、钛、钨、黄铜、铜、银和金。
三、粉床融合
●3D打印技术的种类：选择性激光烧结（SLS）、激光粉末床熔化（LPBF）、电子束熔化（EBM）
●材料：塑料粉末、金属粉末、陶瓷粉末
●尺寸精度：±0.3%（下限±0.3mm）
●常见应用：功能部件、复杂管道（空心设计）、小批量部件生产
●优势：功能部件、出色的机械性能、复杂的几何形状
●缺点：机器成本较高，通常是高成本材料，建造速度较慢
1. 选择性激光烧结 (SLS)
μSLS 属于 SLS 或下文所述的激光粉末床融合 (LPBF)的技术。它使用激光来烧结粉末状材料，例如 SLS，但这种材料通常是金属而不是塑料，因此它更像是 LPBF。它是另一种微型 3D 打印技术，可以以微型（低于 5 μm）的分辨率创建零件。
3. 激光粉末床融合 (LPBF)
作为粉末床融合的一种子类型，LPBF 使用一个金属粉末床和一个或多个（最多 12 个）高功率激光器。LPBF 3D 打印机使用激光在分子基础上逐层选择性地将金属粉末融合在一起，直到模型完成。LPBF是一种高度精确的 3D 打印方法，通常用于为航空航天、医疗和工业应用创建复杂的金属零件。
LPBF 3D 打印机的差异化因素包括激光器的类型、强度和数量。小型紧凑型 LPBF 打印机可能有一个 30 瓦的激光器，而工业版本可能有 12 个 1,000 瓦的激光器。LPBF 机器使用常见的工程合金，例如不锈钢、镍高温合金和钛合金。有数十种金属可用于 LPBF 工艺。
3. 电子束熔炼 (EBM)
电子束产生更多的能量和热量，这是某些金属和应用所需要的。而且EBM 不是惰性气体环境，而是在真空室中进行，以防止光束散射。构建室温度最高可达 1,000 °C，在某些情况下甚至更高。因为电子束使用电磁束控制，所以它的移动速度比激光快，甚至可以分开以同时曝光多个区域。
四、材料喷射
●3D 打印技术的类型：材料喷射 (MJ)、纳米粒子喷射 (NPJ)
●材料：光敏树脂（标准、浇注、透明、耐高温）、蜡
●尺寸精度：±0.1 mm
●常见应用：全彩产品原型、类似注塑模具的原型、低运行注塑模具、医疗模型、时装
●优势：带纹理的表面光洁度、全彩和多种材料可用
●缺点：材料有限，不适合要求精密的机械零件，成本高于用于视觉目的的其他树脂技术
1. 材料喷射 (M-Jet)
所有材料喷射3D打印技术都不完全相同。打印机制造商和专有材料之间存在差异。M-Jet 机器以逐行方式从多排打印头沉积构建材料。这种方法使打印机能够在不影响构建速度的情况下在一条线上制造多个对象。只要模型在构建平台上正确排列，并优化每条构建线内的空间，M-Jet 就可以比许多其他类型的树脂 3D 打印机更快地生产零件。
气溶胶射流
Aerosol Jet 是一家名为 Optomec 的公司开发的一项独特技术，主要用于 3D 打印电子产品。电阻器、电容器、天线、传感器和薄膜晶体管等组件均采用气溶胶喷射技术打印。它可以粗略地比作喷漆，但它与工业涂层工艺的区别在于它可以用于打印完整的 3D 物体。
将电子墨水放入雾化器中，雾化器会产生直径在 1 至 5 微米之间的液滴。然后气溶胶雾被输送到沉积头，被鞘气聚焦，从而产生高速粒子喷雾。由于整个过程使用了能量，该技术有时也被称为定向能量沉积，但由于材料在这种情况下呈液滴状，因此我们将其包含在材料喷射中。
塑料自由成型
德国公司 Arburg 创造了一种称为塑料自由成型 (APF) 的技术，它是挤出技术和材料喷射技术的结合。它使用市售的塑料颗粒，这些塑料颗粒在注塑成型过程中熔化并移至卸料单元。高频喷嘴关闭产生每秒多达 200 个直径在 0.2~0.4 毫米之间的塑料小液滴的快速打开和关闭运动。液滴在冷却时与硬化材料结合。一般来说，不需要后期处理。如果使用了支撑材料，则必须将其移除。
2. 纳米粒子喷射 (NPJ)
五、粘合剂喷射
首先，重涂刀片在构建平台上涂抹一层薄薄的粉末。然后，带有喷墨喷嘴的打印头在床上方经过，选择性地沉积粘合剂液滴以将粉末颗粒粘合在一起。层完成后，构建平台向下移动，刀片重新涂覆表面。然后重复该过程，直到整个部分完成。
粘合剂喷射的独特之处在于打印过程中没有热量。粘合剂充当将聚合物粉末粘合在一起的胶水。打印后，零件被包裹在未使用的粉末中，通常会留下来固化。然后将零件从粉末仓中取出，收集多余的粉末并可重复使用。从这里开始，根据材料的不同，需要进行后处理，但沙子除外，沙子通常可以直接从打印机中用作型芯或模具。当粉末是金属或陶瓷时，涉及加热的后处理会熔化掉粘合剂，只留下金属。塑料零件后处理通常包括涂层以改善表面光洁度。您还可以抛光、涂漆和打磨聚合物粘合剂喷射部件。
粘合剂喷射速度快且生产率高，因此与其他 AM 方法相比，它可以更经济高效地生产大量零件。金属粘合剂喷射可用于多种金属，在最终用途消费品、工具和批量备件中很受欢迎。然而，聚合物粘合剂喷射的材料选择有限，并且生产的部件结构性能较低。它的价值在于能够制作全彩原型和模型。
●3D打印技术的子类型：金属粘合剂喷射、聚合物粘合剂喷射、砂粘合剂喷射
●材料：沙子、聚合物、金属、陶瓷等。
●尺寸精度：±0.2 毫米（金属）或±0.3 毫米（沙子）
●常见应用：功能性金属零件、全彩模型、砂铸件和模具
●优势：低成本、大构建体积、功能性金属部件、出色的色彩再现、快速打印速度、无支撑设计灵活性
●缺点：对金属来说是一个多步骤的过程，聚合物部件不耐用
1. 金属粘合剂喷射
总的来说，金属粘结剂喷射零件的材料性能与金属注射成型生产的金属零件相当，是金属零件批量生产中应用最广泛的制造方法之一。此外，粘合剂喷射部件表现出更高的表面光滑度，尤其是在内部通道中。
2. 塑料粘合剂喷射
3. 砂粘合剂喷射
工业发展的未来不断对代工厂和供应商提出高要求。沙子3D打印正处于其潜力的开端。打印后，打印人员需要将型芯和模具从构建区域移除并清洁以去除任何松散的沙子。模具通常可以立即准备好进行铸造。铸造后，模具被拆开，最终的金属部件被移除。
4. 多射流融合 (MJF)
在 Multi Jet Fusion 打印过程中，打印机在打印床上铺设一层材料粉末，通常是尼龙。在此之后，喷墨头穿过粉末并将熔化剂和细化剂沉积在其上。然后红外线加热装置在打印品上移动。无论在何处添加助熔剂，下层都会熔化在一起，而带有细化剂的区域仍保持粉末状。粉状部分脱落，产生所需的几何形状。这也消除了对建模支持的需要，因为下层支持打印在它们上面的层。为了完成打印过程，整个粉末床以及其中的打印部件被移动到一个单独的处理站，大部分松散的未熔融粉末被抽真空，可以重复使用。
Multi Jet Fusion 是一种多功能技术，已在汽车、医疗保健和消费品等多个行业中得到应用。
定向能量沉积 (DED) 是一种 3D 打印工艺，金属材料在沉积的同时被强大的能量供给和熔化。这是最广泛的 3D 打印类别之一，包含许多子类别，具体取决于材料的形式（线材或粉末）和能量类型（激光、电子束、电弧、超音速、热量等）。从本质上讲，与焊接有很多共同点。
该技术用于逐层打印，通常随后进行 CNC 加工，以实现更严格的公差。DED 与 CNC 的结合使用非常普遍，有一种称为混合 3D 打印的 3D 打印子类型，在同一台机器中包含 DED 和 CNC 单元的混合 3D 打印机。该技术被认为是一种更快、更便宜的小批量金属铸件和锻造件的替代品，以及用于海上石油和天然气行业以及航空航天、发电和公用事业行业应用的关键维修。
●材料：各种金属，线材和粉末形式
●尺寸精度：±0.1 mm
●常见应用：修复高端汽车/航空航天部件、功能原型和最终部件
●优势：高堆积率，能够向现有组件添加金属
●缺点：由于无法制作支撑结构而无法制作复杂的形状，通常表面光洁度和精度较差
1. 激光定向能量沉积
该工艺中常用的金属包括不锈钢、钛和镍合金。这种打印方法通常用于修复高端航空和汽车部件，例如喷气发动机叶片，但也用于生产整个部件。
DED 机器实际上在打印尺寸方面不受限制。例如，3D 打印机制造商 Sciaky 拥有一台 EB DED 机器，可以以每小时 3 到 9 公斤材料的速度生产近 6 米长的零件。电子束 DED 被吹捧为制造金属部件最快的方法之一，尽管不是最精确的，这使其成为构建大型结构（例如机身）或替换零件（例如涡轮叶片）的理想加工技术。
电直接能量沉积被认为是 DED 技术中最具成本效益的选择，可以使用现有的弧焊机器人和电源，因此进入门槛相对较低。但与焊接不同，这项技术使用复杂的软件来控制过程中的一系列变量，包括机械臂的热管理和工具路径。这种技术没有要移除的支撑结构，成品零件通常在必要时经过 CNC 加工以达到严格的公差或表面抛光。
与所有 DED 工艺一样，冷喷涂不会产生表面质量或细节都很好的打印件，但零件可以直接从打印床上使用。
这项技术的变体正在开发中，熔融金属 3D 打印机很少见。使用热量熔化然后沉积金属的好处是能够使用比其他DED工艺更少的能量，并可能直接使用回收金属作为原料，而不是金属丝或高度加工的金属粉末。
七、片材层压
制造商使用薄片层压以相对较高的速度生产具有成本效益的非功能性原型，可用于电池技术、生产复合材料，因为所使用的材料可以在打印过程中互换。
●3D 打印技术的类型：层压物体制造 (LOM)、超声波固结 (UC)
●材料：纸张、聚合物和片状金属
●尺寸精度：±0.1 mm
●常见应用：非功能原型、多色打印、铸模。
●优点：可以快速生产，复合打印
●缺点：精度低，浪费多，部分零件需要后期制作
层压增材制造
基于复合材料的增材制造 (CBAM)：Startup Impossible Objects 为这项技术申请了专利，该技术将碳、玻璃或 Kevlar 垫与热塑性塑料融合在一起以制造零件。
选择性层压复合材料制造 (SLCOM)：EnvisionTEC，现称为 ETEC，归 Desktop Metal 所有，于 2016 年开发了这项技术，该技术使用热塑性塑料作为基础材料和编织纤维复合材料。
注：3D打印技术的种类很多，以上是3D打印中最常见的七大类增材制造技术，并未覆盖市场上全部的3D打印技术
内容来源：南极熊3D打印
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