3D打印技术原理
3D打印机最早出现在上世纪90年代中期，实际上是利用光固化和纸层叠等技术的快速成型装置。3D与普通打印机工作原理基本相同，打印机内装有工程塑料、树脂或石膏粉末等“打印材料”，与电脑连接后，通过电脑控制把“打印材料”一层层叠加起来，最终把计算机上的蓝图变成实物。这项打印技术统称为3D立体打印技术。
对于打印机来说，更多的人们只知道喷墨打印机和激光打印机，其实按打印机组件来分析，包括3D打印机在内，都是由控制组件、机械组件、打印头、耗材和介质等架构组成的，打印原理是一样的，3D打印机主要是在打印前在电脑上设计了一个完整的三维立体模型，然后再进行分层打印输出模型。
其实说到普通打印机和3D打印机最大的差别就在于耗材不同，普通打印机的耗材是由传统的墨水和纸张组成的，而3D打印机主要是由工程塑料、树脂或石膏粉末组成的，这些成型材料都是经过特殊处理的，但是不同技术与材料各自的成型速度和模型强度以及分辨率、模型可测试性、细节精度都有很大区别，用户需按实际用途来选择。
目前最高等级的3D打印技术能够实现每层厚度只有0.01毫米，即使模型表面有文字或图片也能够清晰打印。受到喷墨打印原理的限制，打印速度势必不会很快，较先进的产品可以实现每小时35毫米高度的垂直速率，相比早期产品有10倍提升。
我们对3D打印技术有了一个初步的了解，对接下来我们要介绍的3D打印机就更容易理解了。3D打印机又叫做三维立体打印机，要说3D打印是添加剂制造技术的一种形式，在添加剂制造技术中三维对象是通过连续的物理层创建的话，3D打印机就是对于其它的添加剂制造技术而言的，具有速度快、价格便宜、高易用性等优点。
3D打印机就是可以打印出真实物体的设备，功能上与激光成型技术一样，采用了分层加工、叠加成型来完成3D实体打印。3D打印机在生产应用方面存在着巨大的潜力，并在珠宝首饰、工业设计、建筑、汽车、航天、医学高领域打偶得到了广泛的应用。
3D打印机作为紧跟3D潮流的迅猛发展的产业，被称为改变未来世界的创造性科技，不仅改变了许多工厂的生产方式还带来制造业的新革命，接下来还将打进家庭内部，给我们的生活带来翻天覆地的变化。
不同类型3D打印机成型原理及优缺点的介绍现在是一个科技的时代，3D的发展范围也在不断扩大，3D电影、3D建模、3D打印等等。在3D打印设备运用越来越广的今天3D打印机成型的原理你了解到了吗?更好的了解3D打印机成型原理才可以 更好的运用它。今天巨影小编就带大家了解一下在这个3D的时代，3D打印设备的形成原理是什么。 3D打印技术从狭义上来说主要是指增材成型技术，从成型工艺上看，3D打印技术突破了传统成型方法，通过快速自动成型系统与计算机数据模型结合，无需任何附加的传统模具制造和机械加工就能够制造出各种形状复杂的原型，这使得产品的设计生产周期大大缩短，生产成本大幅下降。3D打印设备，俗称“三维打印技术”或“快速成型”，是对一系列“增材制造”技术的总称。
FDM成型原理：熔融沉积有时候又被称为熔丝沉积，它将丝状的热熔性材料进行加热融化，通过带有微细喷嘴的挤出机把材料挤出来。喷头可以沿X轴的方向进行移动，工作台则沿Y轴和Z轴方向移动(当然不同的设备其机械结构的设计也许不一样)，熔融的丝材被挤出后随即会和前一层材料粘合在一起。一层材料沉积后工作台将按预定的增量下降一个厚度，然后重复以上的步骤直到工件完全成型。 FDM成型技术的优点： 1、成本低。熔融沉积造型技术用液化器代替了激光器，设备费用低;另外原材料的利用效率高且没有毒气或化学物质的污染，使得成型成本大大降低。 2、原材料以材料卷得的形式提供，易于粉末材料搬运和储存以及快速更换; 3、原材料在成型过程中无化学变化，相对金属粉末，树脂固化制件成型的变形小。 FDM成型技术的缺点： 1、需要配合支撑结构打内腔模型时，支撑面效果欠佳。
3D打印技术与应用教程考试 正在提交作业考试... 名称3D打印技术与应用 对应章节 成绩类型分数制 第1部分 总题数:30 1 & 【多选题】(5分) 哪种关系不能添加到草图的几何关系中（） A. 水平 B. 共线 C. 垂直 2 【单选题】(3分) 3D打印技术在建筑行业的应用中，目前使用最广泛的领域是（） A. 建筑材料的生产 B. 建筑装饰品和建筑模型的生产 [ C. 建筑机械的生产 D. 整体建筑物的建造 3 【单选题】(3分) 以下是SLA技术特有的后处理技术是（） A. 取出成型件 B. 后固化成型件 C. 去除支撑 D. 排出未固化的光敏树脂 4 【单选题】(3分) >
3D打印文件的格式是什么（） A. sal B. stl C. sae D. rat 5 【单选题】(3分) 零件的第一个特征是什么特征（） A. 旋转特征 B. 拉伸特征 》 C. 基体特征 6 【单选题】(3分) 3D打印技术在建筑行业的应用中，目前使用最广泛的领域是（） A. 建筑装饰品和建筑模型的生产 B. 建筑材料的生产 C. 建筑机械的生产 D. 整体建筑物的建造 7 【单选题】(3分) & 3DP技术使用的原材料是（） A. 金属材料 B. 粉末材料 C. 高分子材料 D. 光敏树脂 8 【单选题】(3分)
以下不是3D打印技术优点的是（） A. 产品多样化不增加成本 B. 技术要求低 ( C. 制造复杂物品不增加成本 D. 减少废弃副产品 9 【单选题】(3分) 以下是3DP 3D打印技术使用的原材料是（） A. 高分子材料 B. 光敏树脂 C. PLA D. 粉末材料 10 ） 【单选题】(3分) 单击新建图标后，如何开启新的零件文件（） A. 选择一个工程图模板 B. 选择一个装配体模板 C. 选择一个零件模板 11 【单选题】(3分) 各种各样的3D打印机中，精度最高、效率最高、售价也相对最高的是（） A. 工业级3D打印机 B. 个人级3D打印机 ; C. 桌面级3D打印机 D. 专业级3D打印机 12
快速成型3d打印原理技术论文 快速成型3d打印技术论文篇一：《试论3D打印技术》 摘要：3D打印又称为增材制造，近年来得到了快速发展，应用领域不断增加。本文对3D打印的原理及应用现状进行了分析，对3D打印在教学领域的应用模式进行了探讨。 关键词：3D打印;应用现状;教学领域 1 引言 3D打印，又称为增材制造，是快速成型技术的一种，被誉为“第三次工业革命的重要标志”，以其“制造灵活”和“节约原材料”的特点在制造业掀起了一股浪潮。近年来，随着3D打印技术的逐步成熟、精确，打印材料种类的增加，打印价格的降低，3D打印得到了快速发展，应用领域不断增加，不仅在机械制造、国防军工、建筑等领域得到广泛应用，也逐渐进入了公众视野，走进学校、家庭、医院等大众熟悉的场所，在教育、生物医疗、玩具等行业也得到了广泛关注及应用，作为教育工作者，本文将在介绍3D打印的原理、优势、应用现状的基础上，重点探讨3D打印在教育领域的角色及应用模式。 2 3D打印概述 2.1 3D打印原理 3D打印(3D printing，又称三维打印)，是利用设计好的3D模型，通过3D打印机逐层增加塑料、粉末状金属等材料来制造三维产
品的技术[1]。一般来说，通过3D打印获得物品需要经历建模、分割、打印、后期处理等四个环节[2]，其中3D虚拟模型，可以是利用扫描设备获取物品的三维数据，并以数字化方式生成三维模型，或者是利用AutoCAD等工程或设计软件创建的3D模型，有些应用程序甚至可以使用普通的数码照片来制作3D模型，比如123D Catch[3]。 2.2 3D打印的优势 与传统制造技术相比，3D打印不需事先制模，也不必铸造原型，大大缩短了产品的设计周期，减少了产品从研发到应用的时间，降低了企业因开模不当可能导致的高成本风险，使得特殊和复杂结构的模型的制作也变得相对简单，产品也更能凸显个性化。另外，3D打印是增材制造，使用金属粉或其他材料，使部件从无到有制造出来，大大减少了原材料和能源的消耗，生产上实行了结构优化。 2.3 3D打印的应用现状 近年来，3D打印得到了快速发展，几乎应用于各个领域。在模具加工和机械制造领域，使用3D打印相对快速地进行模具的设计与定制，打印复杂形状的各种零件，打印具有足够强度的个性化几何造型的物件。在航空航天、国防军工领域，3D打印应用于外形验证、关键零部件的原型制造、直接产品制造等方面。如空客公司从打印飞机小部件开始，逐步发展，计划在2050年左右打印出整架飞机。生物医疗领域，医学工作者利用3D打印技术打印出患者的心脏模型，缺损下颌骨模型，患者外伤性脑内血肿颅脑模型等，用于辅助诊断并制定术前手术方案，降低了手术难度，减少了手术时间，为患者带来
【单选题】（1分） 3D打印最早出现的是以下哪一种技术（C） A.SLA B.FDM C.LOM D.3DP 正确 【单选题】（1分） 使用SLS 3D打印原型件后过程将液态金属物质浸入多孔的 SLS坯体的孔隙内的工艺是（A） A.浸渍 B.热等静压烧结 C.熔浸
D.高温烧结 【单选题】（1分） 最早的3D打印技术出现在什么时候（B ） A.十九世纪初 B.二十世纪初 C.二十世纪末 D.二十世纪八十年代 正确 4 【单选题】（1分） 各种各样的3D打印机中，精度最高、效率最高、售价也相对最高的是（ A.个人级3D打印机 B.专业级3D打印机 C.桌面级3D打印机
D.工业级3D打印机 【单选题】（1分） 以下不是3D打印技术需要解决的问题是（B ） A.3D打印的耗材 B.增加产品应用领域 C.3D打印机的操作技能 D.知识产权的保护 1 【单选题】（1分） LOM技术最早是用于什么领域（B） A.医学影像 B.立体地图 C.建筑 D.航空航天 正确
SLA技术使用的原材料是（A） A.光敏树脂 B.粉末材料 C.高分子材料 D.金属材料 正确 3 【单选题】（1分） FDM技术的成型原理是（B） A.叠层实体制造 B.熔融挤出成型 C.立体光固化成型 D.选择性激光烧结正确 4 【单选题】（1分） 3DP技术使用的原材料是（A.光敏树脂
B.金属材料 C.高分子材料 D.粉末材料 正确 5 【单选题】（1分） SLS技术最重要的是使用领域是（C） A.高分子材料成型 B.树脂材料成型 C.金属材料成型 D.薄片材料成型 1 【单选题】（1分） 3D打印模型是是什么格式（B） A.RAD B.STL C.LED D.SAL
工程训练I大作业 3D打印机的技术原理 学院名称 专业班级 学号 学生姓名 成绩 2018年03月18日
3D打印机的技术原理 3D打印（3D ），是制造业领域正在迅速发展的一项新兴技术，被称为“具有工业革命意义的制造技术”。运用该技术进行生产的主要流程是：应用计算机软件，设计出立体的加工样式，然后通过特定的成型设备（俗称“3D打印机”），用液态、粉末、丝状的固体材料逐层“打印”出产品。 3D打印是“增材制造”（）的主要实现形式。“增材制造”的理念区别于传统的“去除型”制造。传统数控制造一般是在原材料基础上，使用切割、磨削、腐蚀、熔融等办法，去除多余部分，得到零部件，再以拼装、焊接等方法组合成最终产品。而“增材制造”与之截然不同，无需原胚和模具，就能直接根据计算机图形数据，通过叠加材料的方法生成任何形状的物体，简化产品的制造程序，缩短产品的研制周期，提高效率并降低成本。 国际上喜欢用“”（简称）来表示3D打印技术，国内专业术语是增量制造、增材制造或添加制造。2009年美国成立了F42委员会，将定义为：“3d , .”即：一种与传统的材料去处加工方法截然相反的，通过增加材料、基于三维模型数据，通常采用逐层制造方式，直接制造与相应数学模型完全一致的三维物理实体模型的制造方法。 目前主流的3D打印技术有：
1、激光粉末烧结成型（1 ）； 2、3三维打印（3 ）； 3、激光光固化（）； 4、熔融沉积造型（） 3D打印机的用途，能够实现哪些功能 3D打印能够发挥的作用，按照产品设计研发的流程来说：3D打印不仅仅可以快速制作设计原型，从最初的概念设计到最终产品制造，3D打印在产品设计制造的各个环节都具备变革性优势。 许多企业在产品设计早期，就会使用3D打印设备快速制作足够多的模型用于评估，不仅节省了时间，而且减少了设计缺陷。随着产品设计研发的进展，他们会采用3D打印反复制作手板模型用于设计沟通、设计验证、装配测试和宣传展示，以实现产品功能改善、生产成本降低、品质更好、市场接受度提升的目标。在产品小批量试制阶段，3D打印为快速打样提供了最佳方案，3D打印出来的样品可以用于宣传展示、市场调查、试销售等。而在产品量产环节，也已经有越来越多的企业在采用3D打印方式来加快交付周期、降低个性化定制价格、改善产品交付质量，以及提高生产效率。 3D打印能够发挥的作用，按照不同应用行业来说： 近年来，3D打印技术发展迅速，通过与数控加工、铸造、金属冷喷涂、硅胶模等制造手段结合，该技术已成为现代模型、模具和零
目录 第一部分引言 第二部分3D打印技术的介绍2.1，3D打印系统的工作原理和制造工艺2.2，3D打印制造的优点 第三部分3D打印技术的应用3.1 3D打印制造在模具制造中的应用3.2 3D打印技术在医学中的应用 第四部分结束语 参考文献
3D打印技术的应用 摘要：本文介绍了3D打印技术的基本原理及其制造流程。通过一些实例说明了3D打印的应用，主要是说明在机械制造方面的应用和医学 方面的应用。 The using of 3D PRINTING technology Abstract ：In this paper, it describes the theory of 3D打印and the manufacture process. Some examples are used to make you know the using of 3D打印technology in machine manufacture and in medicine. 第一部分引言 3D打印（3D PRINTING）即3D打印技术，又3D打印制造是20世纪80年代才兴起的一门新兴的技术，是21世纪制造业最具影响的技术之一。随着计算机与网络技术的发展，信息高速公路加快了科技传播的速度，产品的生命周期越来越短，企业之间的竞争不再只是质量和成本上的竞争，而更重要的是产品上市时间的竞争。因此，通过计算机仿真和3D打印增加产品的信息量，以便更快的完成设计及其制造过程，将产品设计和制造过程的时间周期尽量缩短，防止投产后发现问题造成不可挽回的损失。 3D打印技术是由CAD模型直接驱动的快速制造复杂形状的三维实体的技术总称。简单的讲，3D打印制造技术就是快速制造新产品首版样件的技术，它可以在没有任何刀具、模具及工装夹具的情况下，快速直接的实现零件的单件生产。该技术突破了制造业的传统模式，特别适合于新产品的开发、单件或少批量产品试制等。它是机械工程、计算机CAD、电子技术、数控技术、激光 技术、材料科学等多学科相互渗透与交叉的产物。它可快速，准确地将设计思想转变为具有一定功能的原型或零件，以便进行快速评估，修改及功能测试，从而大大缩短产品的研制周期，减少开发费用，加快新产品推向市场的进程。 自从美国3D公司在1987年推出世界上第一台商用快速原形制造设备以来，快速原形技术快速发展。投入的研究经费大幅增加，技术成果丰硕。原形化系统产品的销量高速增长。在这方面美国，日本一直处于领先地位，我国在这方面起步较晚，但是奋起直追，开展研究并取得一定成果，国内也有些成熟的产品问世，他们正在各种生产领域上发挥着作用。 第二部分3D打印技术的介绍 2.13D打印系统的工作原理和制造工艺
3D打印技术原理与基本工艺 （一）3D打印技术概述 3D打印（3D Printing）是快速成型技术的一种，也称为增材制造技术（Additive Manufacturing，AM），是一种以数字模型文件为基础，以材料逐层累加的方式制造实体零件的技术。3D打印技术概念起源于19世纪，从上世纪80年代末正式应用到现在已经有30多年历史。3D打印通常是采用3D打印机来实现，常在模具制造、工业设计等领域被用于制造模型，后逐渐用于一些产品的直接制造。 （二）3D打印工艺介绍 激光光固化技术（Stereolithography Apparatus SLA）特定波长与强度的激光聚焦到光固化材料表面使其逐层凝固叠加构成三维实体，又称立体光刻成型。该工艺最早由Charles W.Hull于1984年提出并获得美国国家专利，是最早发展起来的3D打印技术之一。SLA工艺也成为了目前世界上研究最为深入、技术最为成熟、应用最为广泛的一种3D打印技术。 图1：SLA工作原理图（由云工厂整理） 液槽中会先盛满液态的光敏树脂，氦—镉激光器或氩离子激光器发射出的紫外激光束在计算机的操纵下按工件的分层截面数据在液态的光敏树脂表面进行逐行逐点扫描，这使扫描区域的树脂薄层产生聚合反应而固化从形成工件的一个薄层。当一层树脂固化完毕后，工作台将下移一个层厚的距离以使在原先固化好的树脂表面上再覆盖一层新的液态树脂，刮板将粘度较大的树脂液面刮平然后再进行下一层的激光扫描固化。因为液态树脂具有高粘性而导致流动性较差，在每
层固化之后液面很难在短时间内迅速抚平，这样将会影响到实体的成型精度。采用刮板刮平后所需要的液态树脂将会均匀地涂在上一叠层上，这样经过激光固化后将可以得到较好的精度，也能使成型工件的表面更加光滑平整。新固化的一层将牢固地粘合在前一层上，如此重复直至整个工件层叠完毕，这样最后就能得到一个完整的立体模型。当工件完全成型后，首先需要把工件取出并把多余的树脂清理干净，接着还需要把支撑结构清除掉，最后还需要把工件放到紫外灯下进行二次固化。 SLA工艺成型效率高，系统运行相对稳定，成型工件表面光滑精度也有保证，适合制作结构异常复杂的模型，能够直接制作面向熔模精密铸造的中间模。尽管SLA的成型精度高，但成型尺寸也有较大的限制而不适合制作体积庞大的工件，成型过程中伴随的物理变化和化学变化可能会导致工件变形，因此成型工件需要有支撑结构。 选择性激光烧结（Selective Laser Sintering,SLS）特定波长与强度的激光逐层将粉末材料烧结成型形成三维实体。该工艺最早是由美国德克萨斯大学奥斯汀分校的C.R.Dechard于1989年在其硕士论文中提出的，随后C.R.Dechard创立了DTM公司并于1992年发布了基于SLS技术的工业级商用3D打印机Sinterstation。 SLS工艺使用的是粉末状材料，激光器在计算机的操控下对粉末进行扫描照射而实现材料的烧结粘合，就这样材料层层堆积实现成型，如图所示为SLS的成型原理： 图2：SLS工作原理图（由云工厂整理） SLS加工的过程先采用压辊将一层粉末平铺到已成型工件的上表面，数控系统操控激光束按照该层截面轮廓在粉层上进行扫描照射而使粉末的温度升至熔
1 【单选题】(1分) 3D打印最早出现的是以下哪一种技术（C） A. SLA B. FDM C. LOM D. 3DP 正确 2 【单选题】(1分) 使用SLS 3D打印原型件后过程将液态金属物质浸入多孔的SLS坯体的孔隙内的工艺是（A） A. 浸渍 B. 热等静压烧结 C. 熔浸 D. 高温烧结 正确
3 【单选题】(1分) 最早的3D打印技术出现在什么时候（B ） A. 十九世纪初 B. 二十世纪初 C. 二十世纪末 D. 二十世纪八十年代 正确 4 【单选题】(1分) 各种各样的3D打印机中，精度最高、效率最高、售价也相对最高的是（D） A. 个人级3D打印机 B. 专业级3D打印机 C. 桌面级3D打印机 D. 工业级3D打印机 正确
5 【单选题】(1分) 以下不是3D打印技术需要解决的问题是（B ） A. 3D 打印的耗材 B. 增加产品应用领域 C. 3D 打印机的操作技能 D. 知识产权的保护 1 【单选题】(1分) LOM技术最早是用于什么领域（B ） A. 医学影像 B. 立体地图 C. 建筑 D. 航空航天 正确 2 【单选题】(1分) SLA技术使用的原材料是（A）
A. 光敏树脂 B. 粉末材料 C. 高分子材料 D. 金属材料 正确 3 【单选题】(1分) FDM技术的成型原理是（B ） A. 叠层实体制造 B. 熔融挤出成型 C. 立体光固化成型 D. 选择性激光烧结 正确 4 【单选题】(1分) 3DP技术使用的原材料是（D） A. 光敏树脂 B. 金属材料
C. 高分子材料 D. 粉末材料 正确 5 【单选题】(1分) SLS技术最重要的是使用领域是（C） A. 高分子材料成型 B. 树脂材料成型 C. 金属材料成型 D. 薄片材料成型 1 【单选题】(1分) 3D打印模型是是什么格式（B） A. RAD B. STL C. LED D. SAL 2 【单选题】(1分) 单击新建图标后，如何开启新的零件文件（A ）
3D打印工作原理 1、能够将3维数据格式（如：stl,x_t,step）解析成机械加工的G语言。正如前文所说，这一个步骤实质上就是生成“捏牙膏的方法”。在这个步骤里，3维数据被解析成一层层面，面被解析成一条条线。线被解析成一条条的G代码。这里的解析方法可以有开源社区提供。比较出名的有replicatorg项目。这里也稍微简介一下G代码：G代码是用来控制机械加工刀具（喷嘴）运动的代码。比如说，让刀具（喷嘴）从当前这个点以最快速方法运动到（0，0，10）这个坐标点。其代码就是G90G00 X0 Y0Z10。这条代码中，G90表示后面的坐标使用绝对坐标格式，G00表示快速移动操作，X0表示目的坐标的X轴坐标为0，Y0表示目的坐标的Y轴坐标为0，Z10表示目的坐标的Z轴坐标为10。当然G代码不仅仅只有这一条指令。这里只是举个例子来说明G代码的功能。 2、能够解析G代码的机器。通过第1个技术手段，我们有G 代码。接下来就需要一台能够“读懂”G代码的机器。要实现G代码的机器，技术关键在插补算法。所谓的插补算法实际上就是让刀具能够精确的按照指令走。为了说明插补算法的功能，这里再介绍一条简单的G代码：G90G01 X10 Y10 Z10 F100。这条代码中，G90表示采用绝对坐标格式，G01表示直线运动，X0Y0Z10表示目的坐标为（10，10，10），F100表示移动速度为100个单位每分钟（单位可通过G20/G21指令来设置成毫米/英寸）。要控制
刀具（喷嘴）走直线就和简单的控制刀具移动到目的地不一样的了。它不仅仅要控制结果，还要控制过程。它需要刀具（喷嘴）在三个坐标轴上的速度的合速度能够一直在指定的直线上。当然更复杂一点的，还要求插补算法能够实现G语言的G02，G03指令。这两条指令是控制刀具（喷嘴）画（逆时针/顺时针）圆。简单的说，需要有台机器，能够严格的实现G代码的指令。能够读了G代码后，再控制电机（通常是步进电机）来实现刀具（喷嘴）的运动。 3、能够稳定喷材料的喷嘴。事实上，这是从物理上实现3D 打印的关键技术。市场上常见的喷嘴是由带尖的金属喷嘴，热传感器，加热电阻和一个步进电机组成的。加热电阻和热传感器用来控制金属喷嘴的温度。步进电机用来提供材料的进给。喷嘴口的直径很有讲究。它喷出来的材料直径直接影响到打印精度（每一层的厚度）。 4、介绍到这里，FDM式3D打印机已经差不多了。它不复杂，实现上述三个技术，就可以做出一台3D打印机。但是，这里不得不提出工程上的一个观点：做出一个东西和做好一个东西是完全不同的概念。一个好的机器，一定是集成各种优化设计于一体的机器。它的关键结构都要么是经验丰富的设计人员总结而设计的，要么是经验不丰富的设计人员通过严格的计算校和做出来的。拥有了以上三项技术，或许你可以制作一台3D打印机，但不一定能做好一台3D打印机。第二部分：FDM式3D打印机的硬件和
常用3D打印工作原理什么是3D打印? 3D打印是用于构建三维结构和立体物体的制造技术。3D打印是一种附加制造(AM)技术：最终的目标是通过在上面加上一层材料(反对减法制造方法，如雕刻，为了形成最终目标而需要移除石头)而创建的。 为了创建一个实体对象，3D打印机在3D文件的设计(通常称为STL格式文件)的基础上，在打印床(也称为构建平台)上沉积打印材料。用于FFF和FDM 3D打印机的材料通常是熔融的，一层一层地沉积。每一层都很薄，并且很快凝固，从而形成三维物体。大多数桌面3D打印机使用塑料长丝线轴作为消耗品。有很多3D打印技术。 3D打印技术 目前有许多类型的3D打印技术在商业上或在早期开发阶段可用。这些添加剂制造技术中的每一种都需要一种特定类型的3D打印材料：从塑料长丝(PLA，ABS…)到感光树脂到粉末材料(金属、塑料等)。这些3D打印技术具有多种优点，可以用于特定的应用和用例。 3D打印快速成型原理 3D打印技术有三大类： (FFF and FDM):在3D打印机的构建平台上熔化并沉积塑料丝，以逐层形成对象。 SLA用激光或投影仪固化液体感光树脂，在3D打印机的树脂罐中直接形成物件。使用光聚合(光敏树脂通过光源固化)最常见的3D打印技术称为立体光刻。 (SLS, SLM, DMLS…)通过激光烧结或熔化粉末材料，将粉末的颗粒粘结或熔化在一起(烧结)以获得固体结构。选择性激光烧结(SLS)技术是最常见的基于粉末的3D打印技术，虽然存在几个衍生过程。 摆脱传统制造技术的许多限制，3D打印机是一个伟大的工具，快速成型，最常见的用
途之一。先进的3D打印系统也可用于直接制造终端产品，如航空航天行业的一部分。 3D打印的兴起已经极大地影响了许多行业的制造和设计过程。 挤出：FDM(熔融沉积建模)和FFF(熔融灯丝制造) 熔融沉积建模(FDM)与FFF(熔融灯丝制造) 挤出(也称为频分复用用于熔融沉积建模或快速傅里叶变换对于熔融灯丝制造来说，是最常见的3D打印技术，被大多数桌面3D打印机所使用。挤出采用塑料丝(PLA或ABS)作为印刷材料。在3D打印机的打印头(挤出机)中加热和熔化灯丝。3D打印头在两个水平轴(X 和Y轴)上移动，而支撑构建平台对象的托盘在Z轴上垂直移动。 3D打印机将熔化的丝层逐层沉积，每层在其他层上，以3D构建物体。当一层完成时，保持物体的托盘非常轻微地下降，挤压过程恢复，在前一层上沉积一层新的熔融灯丝。沉积层融合在一起熔化的塑料很快凝固，形成一个立体的三维物体。当一层完成时，保持物体的托盘非常轻微地下降，并且层压过程恢复，在上一层上熔化的灯丝上沉积新层。沉积层融合在一起熔化的塑料很快凝固，形成一个立体的三维物体。 SLA、光敏树脂3D打印材料 光聚合与树脂3D印刷：SLA和DLP 树脂3D打印机如何工作? 使用SLA或DLP技术的树脂3D打印机基于光聚合工艺：3D打印机储箱中包含的树脂通过光源(激光或投影仪)固化(硬化)以逐层形成对象。树脂3D打印机使用液体树脂作为3D打印材料，而塑料塑料丝用于挤出3D打印机。 在SLA或DLP 3D打印机中用作印刷材料的树脂是光敏的。光聚合物(光树脂)当暴露于特定的光束时会凝固。在SLA或DLP 3D打印过程中，托盘(构建平台)被浸入液体树脂罐内，靠近表面。投影仪或激光束发射光，这将固化液体树脂逐点(SLA)或逐层(DLP)。一旦一层完
详解3D打印机工作原理 3D打印原看似复杂，其实很简单 看了很多3D打印的视频和模型，你会被它神奇的克隆能力惊呆了，这太神奇了，完全是神奇的克隆机器嘛。这样的高科技到底是怎么工作的呢？ 说起它的原理，它一点都不复杂，其运作原理和传统打印机工作原理基本相同，也是用喷头一点点“磨”出来的。只不过3D打印它的喷的不是墨水，而是液体或粉末等“打印材料”，利用光固化和纸层叠等技术的快速成型装置。通过电脑控制把“打印材料”一层层叠加起来，最终把计算机上的蓝图变成实物。 它的工作步骤是这样的：使用CAD软件来创建物品，如果你有现成的模型也可以，比如动物模型、人物、或者微缩建筑等等。然后通过SD卡或者USB优盘把它拷贝到3D打印机中，进行打印设置后，打印机就可以把它们打印出来，其工作结构分解图如下。3D打印机的工作原理和传统打印机基本一样，都是由控制组件、机械组件、打印头、耗材和介质等架构组成的，打印原理是一样的。3D打印机主要是在打印前在电脑上设计了一个完整的三维立体模型，然后在进行打印输出。 3D打印机的结构解剖和工作原理图 3D打印与激光成型技术一样，采用了分层加工、叠加成型来完成3D实体打印。每一层的打印过程分为两步，首先在需要成型的区域喷洒一层特殊胶水，胶水液滴本身很小，且不易扩散。然后是喷洒一层均匀的粉末，粉末遇到胶水会迅速固化黏结，而没有胶水的区域仍保
持松散状态。这样在一层胶水一层粉末的交替下，实体模型将会被“打印”成型，打印完毕后只要扫除松散的粉末即可“刨”出模型，而剩余粉末还可循环利用。 下面我们来看看3D打印的实际过程：
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3D打印机及其工作原理浅谈 3D 打印是添加剂制造技术的一种形式，在添加剂制造技术中三维对象是通过连续的物理层创建出来的。3D打印机相对于其他的添加剂制造技术而言，具有速度快，价格便宜，高易用性等优点。3D打印机就是可以“打印”出真实3D 物体的一种设备，功能上与激光成型技术一样，采用分层加工、迭加成形，即通过逐层增加材料来生成3D实体，与传统的去除材料加工技术完全不同。称之为“打印机”是参照了其技术原理，因为分层加工的过程与喷墨打印十分相似。 最近几年，3D打印机的价格已经能让中小企业负担的起，从而使得重工业的原型制造环节进入办公环境完成，并且可以放入不同类型的原材料进行打印。 因为快速成型技术在市场上占据主导地位，3D打印机在生产应用方面有着巨大的潜力。3D打印技术在珠宝首饰、鞋类、工业设计、建筑、汽车、航天、牙科及医疗方面都能得到广泛的应用。 每一层的打印过程分为两步，首先在需要成型的区域喷洒一层特殊胶水，胶水液滴本身很小，且不易扩散。然后是喷洒一层均匀的粉末，粉末遇到胶水会迅速固化黏结，而没有胶水的区域仍保持松散状态。这样在一层胶水一层粉末的交替下，实体模型将会被“打印”成型，打印完毕后只要扫除松散的粉末即可“刨”出模型，而剩余粉末还可循环利用。 打印耗材由传统的墨水、纸张转变为胶水、粉末，当然胶水和粉末都是经过处理的特殊材料，不仅对固化反应速度有要求，对于模型强度以及“打印”分辨率都有直接影响。目前的3D打印技术能够实现600dpi分辨率，每层厚度只有0.01毫米，即使模型表面有文字或图片也能够清晰打印。当然受到喷打印原理的限制，打印速度势必不会很快，目前较先进的产品可以实现每小时25毫米高度的垂直速率，相比早期产品有10倍提升，而且可以利用有色胶水实现彩色打印，色彩深度高达24位。 由于打印精度高，打印出的模型品质自然不错。除了可以表现出外形曲线上的设计，结构以及运动部件也不在话下。如果用来打印机械装配图，齿轮、轴承、拉杆等都可以正常活动，而腔体、沟槽等形态特征位置准确，甚至可以满足装配要求，打印出的实体还可通过打磨、钻孔、电镀等方式进一步加工。同时粉末材料不限于砂型材料，还有弹性伸缩、高性能复合、熔模铸造等其它材料可供选择。 不过，虽然3D打印机价格在不断降低，很多厂商、设计院、大学等都开始或准备配备，但产品价格依然较高。3D Systems推出的新款InVision LD入门级桌面型产品价格为1.59万美元，而Z Corporation出品的中端型号Z510要价10万美元。好在3D打印机的耗材成本并不夸张，例如打印手机模型，大概花费20美元材料费，比起其它成型技术成本要低得多。
原理技术 3D打印技术，是以计算机三维设计模型为蓝本，通过软件分层离散和数控成型系统，利用激光束、热熔喷嘴等方式将金属粉末、陶瓷粉末、塑料、细胞组织等特殊材料进行逐层堆积黏结，最终叠加成型，制造出实体产品。与传统制造业通过模具、车铣等机械加工方式对原材料进行定型、切削以最终生产成品不同，3D打印将三维实体变为若干个二维平面，通过对材料处理并逐层叠加进行生产，大大降低了制造的复杂度。这种数字化制造模式不需要复杂的工艺、不需要庞大的机床、不需要众多的人力，直接从计算机图形数据中便可生成任何形状的零件，使生产制造得以向更广的生产人群范围延伸。 我们日常生活中使用的普通打印机可以打印电脑设计的平面物品，而所谓的3D打印机与普通打印机工作原理基本相同，只是打印材料有些不同，普通打印机的打印材料是墨水和纸张，而3D打印机内装有金属、陶瓷、塑料、砂等不同的“打印材料”，是实实在在的原材料，打印机与电脑连接后，通过电脑控制可以把“打印材料”一层层叠加起来，最终把计算机上的蓝图变成实物。通俗地说，3D打印机是可以“打印”出真实的3D物体的一种设备，比如打印一个机器人、打印玩具车，打印各种模型，甚至是食物等等。之所以通俗地称其为“打印机”是参照了普通打印机的技术原理，因为分层加工的过程与喷墨打印十分相似。这项打印技术称为3D立体打印技术。 3D打印存在着许多不同的技术。它们的不同之处在于以可用的材料的方式，并以不同层构建创建部件。 类型累积技术基本材料挤压熔融沉积式(Fused deposition modeling，FDM） 热塑性塑料，共晶系统金属、可 食用材料线 电子束自由成形制造(Electron-Beam Freeform Fabrication, EBF) 几乎任何合金 粒状直接金属激光烧结（Direct metal laser sintering， DMLS） 几乎任何合金 电子束熔化成型（Electron beam melting，EBM）钛合金 选择性激光熔化成型(Selective laser melting, SLM) 钛合金，钴铬合金，不锈钢，铝选择性热烧结（Selective heat sintering，SHS）热塑性粉末 选择性激光烧结（Selective laser sintering，SLS） 热塑性塑料、金属粉末、陶瓷粉 末 粉末层喷石膏3D打印(Plaster-based 3D printing, PP) 石膏
3d打印技术与应用 题目: [判断题] 由于FDM工艺不需要激光系统 支持，成型材料多为ABS、PA等热塑性材料，因此性价比较高，是桌面级3D打印机广泛长用的技术路径。 答案:错 题目: [判断题] 由于FDM工艺不需要激光系 统支持，成型材料多为ABS、PLA等热塑性材料，因此性价比较高，是桌面级3D打印机广泛采用的技术路径。 答案:对 题目: [ 单选题]激光干涉仪是以激光波长为已 知长度、利用迈克耳逊干涉系统测量( ) 的通 用长度测量工具。 答案:位移 题目: [判断题]在实际的激光衍射测量系统 中，没有物镜也是可以的。. 答案:对 题目: [判断题] 由于FDM工艺不需要激光系统 支持，成型材料多为ABS、PA等热塑性材料，因此性价比较高，是桌面级3D打印机广泛长用的技术路径。
答案:错 题目: [判断题] 由于FDM工艺不需要激光系 统支持，成型材料多为ABS、PLA等热塑性材料，因此性价比较高，是桌面级3D打印机广泛采用的技术路径。 答案:对 题目: [ 单选题]激光干涉仪是以激光波长为已知长度、利用迈克耳逊干涉系统测量( ) 的通 用长度测量工具。 答案:位移 题目: [判断题]在实际的激光衍射测量系统中，没有物镜也是可以的。. 答案:对 题目: [多选题] FDM技术常用的材料有( ) 答案:蜡;ABS;PC;尼龙 题目: [填空题] FDM技术常用的材料:蜡、()、PC、()、尼龙等。 答案: ABSPLA 题目: [填空题] FDM技术常用的材料:蜡、()、PC、()、尼龙等。 答案: ABSPLA
题目: [ 判断题]熔融沉积造型，即FDM技术是目前比较常用的3D打印形式。 答案:对 题目: [ 多选题] FDM技术所采用的热熔性丝材通常为( )，先被缠绕在供料辊上，由步进电机 驱动辊子旋转，丝材在主动辊与从动辊的摩擦力作用下，向挤出机喷头送出。 答案: ABS塑料;PLA塑料 题目: [填空题] SLS技术是指( )技术。 答案:选择性激光烧结 题目: [判断题] SLS技术和SLA技术是一回. 事。 答案:错 题目: [ 判断题] SLS技术和SLM技术是---回事。 答案:错 题目: [ 单选题] SLS技术最重要的是使用领域 是() 答案:金属材料成型 题目: [判断题] 采用SL S技术的3D打印机，多用于砂模铸造、建筑、工艺品、动漫、影视等方
工程训练I大作业 --3D打印机的技术原理 学院名称 专业班级 学号 学生姓名 成绩 2018年03月18日
3D打印机的技术原理 3D打印（3D printing），是制造业领域正在迅速发展的一项新兴技术，被称为“具有工业革命意义的制造技术”。运用该技术进行生产的主要流程是：应用计算机软件，设计出立体的加工样式，然后通过特定的成型设备（俗称“3D打印机”），用液态、粉末、丝状的固体材料逐层“打印”出产品。 3D打印是“增材制造”（Additive Manufacturing）的主要实现形式。“增材制造”的理念区别于传统的“去除型”制造。传统数控制造一般是在原材料基础上，使用切割、磨削、腐蚀、熔融等办法，去除多余部分，得到零部件，再以拼装、焊接等方法组合成最终产品。而“增材制造”与之截然不同，无需原胚和模具，就能直接根据计算机图形数据，通过叠加材料的方法生成任何形状的物体，简化产品的制造程序，缩短产品的研制周期，提高效率并降低成本。 国际上喜欢用“Additive Manufacturing”（简称AM）来表示3D打印技术，国内专业术语是增量制造、增材制造或添加制造。2009年美国ASTM成立了F42委员会，将AM定义为：“Process of joining materials to make objects from 3d model data,usually layer upon layer, as opposed to subtractive manufacturing methodologies.”即：一种与传统的材料去处加工方法截然相反的，通过增加材料、基于三维CAD模型数据，通常采用逐层制造方式，直接制造与相应数学模型完
最早的3D打印技术出现在什么时候（） 二十世纪初 各种各样的3D打印机中，精度最高、效率最高、售价也相对最高的是（） 工业级3D打印机 SLA原型的变形量中由于后固化收缩产生的比例是（） 25%~40% LOM打印技术使用小功率CO2激光或低成本刀具，因而价格低且使用寿命长。 对 FDM 3D打印技术成型件的后处理过程中最关键的步骤是（） 去除支撑部分 以下不是3D打印技术优点的是（） 技术要求低 创新是以新思维、新发明和新描述为特征的一种概念化过程。以下不是创新三层含义的是（）抛弃旧概念 3D打印技术在医疗领域应用的四个层次特点中不包括以下哪个（） 无有生物相容性，且非降解的材料 以下不是促进3D打印技术在医疗领域应用的方法是（） 严格控制产品成本 LOM打印技术的原材料是片材和薄膜材料。 对 以下是SLA技术特有的后处理技术是（） 排出未固化的光敏树脂 3DP打印技术的后处理步骤的第一步是（） 除粉 SLS技术最重要的是使用领域是（） 金属材料成型 以下哪种3D打印技术在金属增材制造中使用最多？ SLS 使用SLS 3D打印原型件过程中成型烧结参数不包括（） 烧结时间 SLA技术的优势不包括以下哪一项？ 工艺成熟稳定，已有50多年技术积累 FDM技术的优点不包括以下哪一项？ 尺寸精度高，表面质量好 对光敏树脂的性能要求不包括以下哪一项？ 成品强度高 FDM技术生产构件后处理过程不包括以下哪一项？ 静置 3DP打印技术的后处理过程不包括以下哪一项？ 强制固化 LOM打印技术的缺点不包括以下哪一项？ 制造中空结构件时加工困难 FDM技术的成型原理是（） 熔融挤出成型
3D打印技术 1． 3D打印的概念及原理 . 3D打印的概念 3D打印技术，是一种以数字模型文件为基础，运用粉末状金属或塑料等可粘合材料，通过逐层打印的方式来构造物体的技术。3D打印机则出现在上世纪90年代中期，即一种利用光固化和纸层叠等技术的快速成型装置。它与普通打印机工作原理基本相同，打印机内装有液体或粉末等“印材料”，与电脑连接后，通过电脑控制把“打印材料”一层层叠加起来，最终把计算机上的蓝图变成实物。如今这一技术在多个领域得到应用，人们用它来制造服装、建筑模型、汽车、巧克力甜品等。 ． 3D打印的原理 每一层的打印过程分为两步，首先在需要成型的区域喷洒一层特殊胶水，胶水液滴本身很小，且不易扩散。然后是喷洒一层均匀的粉末，粉末遇到胶水会迅速固化黏结，而没有胶水的区域仍保持松散状态。这样在一层胶水一层粉末的交替下，实体模型将会被“打印”成型，打印完毕后只要扫除松散的粉末即可“刨”出模型，而剩余粉末还可循环利用。见图1所示。 图1 3D打印过程 2. 3D打印的优缺点 3D打印的优点 一是节省原材料和人工。由于采用“添加制造技术”，它的用料只有原来的1/3到1/2，打印速度却快4倍。同时因省去生产线和一部分组装过程，可降低人工成本。第二个优点是可以制作形态各异的物品。理论上，只要电脑可以设计出的造型，3D打印机都可以打印出来，2011年在加拿大展出的3D打印汽车Urbee，即以其时尚前卫的流线型外观吸引了众多关注。 3D打印的缺点 3D打印技术具有局限性，具体主要体现在材料上，目前打印材料主要只有塑料、树脂和金属，骨骼等有机原料。 3. 3D打印的应用 3D打印机的应用对象可以是任何行业，只要这些行业需要模型和原型。以色列的Objet公司认为，3D打印机[7]需求量较大的行业包括政府、航天和国防、医疗设备、高科技、教育业以及制造业。行业比例份额见图2。 图2 3D打印的行业比例份额
最早的 3D 打印技术出现在什么时候（） 二十世纪初 各种各样的3D 打印机中，精度最高、效率最高、售价也相对最高的是（） 工业级 3D 打印机 SLA 原型的变形量中由于后固化收缩产生的比例是（） 25%~40% LOM 打印技术使用小功率CO2 激光或低成本刀具，因而价格低且使用寿命长。对 FDM 3D 打印技术成型件的后处理过程中最关键的步骤是（） 去除支撑部分 以下不是3D 打印技术优点的是（） 技术要求低 创新是以新思维、新发明和新描述为特征的一种概念化过程。抛弃旧概念 3D 打印技术在医疗领域应用的四个层次特点中不包括以下哪个（以下不是创新三层含义的是（）） 无有生物相容性，且非降解的材料 以下不是促进3D 打印技术在医疗领域应用的方法是（ 严格控制产品成本 LOM 打印技术的原材料是片材和薄膜材料。 ）对 以下是 SLA 技术特有的后处理技术是（排出未固化的光敏树脂 3DP 打印技术的后处理步骤的第一步是（）） 除粉 SLS 技术最重要的是使用领域是（） 金属材料成型 以下哪种3D 打印技术在金属增材制造中使用最多？SLS 使用 SLS 3D 打印原型件过程中成型烧结参数不包括（）烧结时间 SLA 技术的优势不包括以下哪一项？ 工艺成熟稳定，已有50 多年技术积累 FDM 技术的优点不包括以下哪一项？ 尺寸精度高，表面质量好 对光敏树脂的性能要求不包括以下哪一项？ 成品强度高 FDM 技术生产构件后处理过程不包括以下哪一项？ 静置 3DP 打印技术的后处理过程不包括以下哪一项？ 强制固化 LOM 打印技术的缺点不包括以下哪一项？ 制造中空结构件时加工困难 FDM 技术的成型原理是（） 熔融挤出成型
1技术原理 3D打印机又称，是一种累积制造技术，即快速成形技术的一种机器，它是一种文件为基础，运用特殊蜡材、粉末状或等可粘合材料，通过打印一层层的粘合材料来制造三维的物体。现阶段三维打印机被用来制造产品。逐层打印的方式来构造物体的技术。3D打印机的原理是把数据和原料放进机中，机器会按照把产品一层层造出来。 3D打印机堆叠薄层的形式有多种多样。3D打印机与传统打印机最大的区别在于它使用的“墨水”是实实在在的原材料，堆叠薄层的形式有多种多样，可用于打印的介质种类多样，从繁多的塑料到金属、陶瓷以及橡胶类物质。有些打印机还能结合不同介质，令打印出来的物体一头坚硬而另一头柔软。 1、有些3D打印机使用“喷墨”的方式。即使用打印机喷头将一层极薄的液态塑料物质喷 涂在铸模托盘上，此涂层然后被置于紫外线下进行处理。之后铸模托盘下降极小的距离，以供下一层堆叠上来。 2、还有的使用一种叫做“熔积成型”的技术，整个流程是在喷头内熔化塑料，然后通过 沉积塑料纤维的方式才形成薄层。 3、还有一些系统使用一种叫做“”的技术，以粉末微粒作为打印介质。粉末微粒被喷撒 在铸模托盘上形成一层极薄的粉末层，熔铸成指定形状，然后由喷出的液态粘合剂进行固化。 4、有的则是利用真空中的电子流熔化粉末微粒，当遇到包含孔洞及悬臂这样的复杂结 构时，介质中就需要加入或其他物质以提供支撑或用来占据空间。这部分粉末不会被熔铸，最后只需用水或气流冲洗掉支撑物便可形成孔隙。 2操作流程 三维打印通常是采用数字技术材料打印机来实现的， 使用的流程是： 1、轻点电脑屏幕上的“打印”按钮，一份数字文件便被传送到一台喷墨打印机上，它将 一层墨水喷到纸的表面以形成一副二维图像。 2、而在3D打印时，软件通过电脑辅助设计技术（CAD）完成一系列数字切片，并将 这些切片的信息传送到上，后者会将连续的薄型层面堆叠起来，直到一个固态物体成型。