选购3D打印机的专业技巧

3D打印机使用添加剂制造工艺，即通过添加材料、固化液体或粉末粘合剂，逐层制造打印对象。与传统的机床可以通过机械加工去除材料来制造零件不同，3D打印技术通过添加材料层来创建对象。与传统的加工工艺相比，可以减少生产时间，并在复杂形状的生产中提供非常高的精度。

3D打印技术与成型技术不同，成型技术要求在将材料倒入模具中制造零件之前先制造模具，而3D打印机则直接由数字文件中工作，该文件被切割成与每一层材料相对应的“切片”。

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3D打印使用什么材料？

不同的材质用于不同类型的3D打印机。以下是最常用的材料列表（下面列出的技术将在下一部分中进行介绍）：

原材料形式	材料类型	所用技术	市场类型	特点	成品外观
打印丝	PLA（植物基聚合物）	FDM FFF	大众使用专业使用	适用于食品业	粗糙
	ABS（热塑塑料）			机械性能优于PLA
	PET（聚对苯二甲酸乙二酯）			机械阻力良好
打印粉末	聚酰胺	SLS	原型制作	细节非常好适用于食品业
	陶瓷，玻璃	SLS 粘结剂喷射	研究实验室设计	适用于食品业
	铝（铝和聚酰胺的混合物）	DMLS EBM	原型制作	机械特性好
	钛、不锈钢、铝、钴、铁、青铜等。		原型制作体积小航空业汽车制造业	机械特性好
	银、铂、金等。		珠宝业	机械特性好
打印树脂	蜡	SLA DLP 喷射技术 MJM	珠宝业牙科建模	细节非常好脆弱	光滑
打印树脂	聚合物树脂	SLA DLP 喷射技术 MJM	原型制作体积小医疗业		光滑直接染色

正在进行大量研究，用粘土、泥浆、木浆、当地生产的谷物或藻类（SWF）等更环保的材料取代目前的材料，如石油工业中的ABS和集约农业中的PLA。在建筑或土木工程领域，也出现了可以使用特定灰浆的3D打印机。

主要的3D打印技术有哪些？

所用技术	原理	注释
熔融沉积建模（FDM）	3D打印机加热灯丝（PLA、ABS、PET等），使其柔软、有延展性，并将其连续分层放置在托盘上。当零件有易碎区域（例如，狭窄底座上的托盘）时，需要提供在零件制造后将被移除的支撑区域。	面向大众使用的打印机。您可以使用此技术进行原型制作和制造单个零件，例如用于售后服务。根据打印机的不同，生产的零件具有很高的精度，但对于复杂零件，我们建议您改用SLS技术。
熔融长丝加工（FFF）
选择性激光烧结（SLS）	3D打印机使用激光束，将粉末（聚酰胺、陶瓷或玻璃）逐层固化，以产生具有高细节水平的零件。当制造复杂零件或带有易碎区域的零件时，不需要支撑，因为易碎区域由未熔合的粉末支撑。	零件从打印机中取出时通常呈砂质外观，必须经过抛光阶段才能获得更好的光洁度。用SLS技术印刷的零件有良好的机械性能。
直接金属激光烧结（DMLS）	3D打印机使用激光束，将粉末（聚酰胺、陶瓷或玻璃）逐层固化，以产生具有高细节水平的零件。	这种打印机越来越多地用于尖端工业，如航空、汽车和医疗领域。它们是一项巨大的初始投资，以及高昂的维护成本，但它们使生产非常复杂的零件成为可能，这些零件的机械性能可与以传统方式（例如机加工或铸造）获得的零件相媲美。
电子束熔炼（EBM）	3D打印机使用电子束，将粉末（钢、钴铬、铝、钛等）逐层固化，产生无法用其他方法制造的非常复杂的零件。	制造过程是在真空下进行的，防止未固化的粉末氧化。因此可以立即重复使用。这项技术只能用于导电材料。它比激光技术（DMLS）更快，但精度稍低。
立体光刻（SLA）	这些3D打印机使用紫外线来固化树脂。	获得的零件非常精确，而且表面光洁度非常好。这项技术因其在原型制作和模具制造方面的速度而特别受欢迎。
数字光处理（DLP）	这些3D打印机使用紫外线来固化树脂。	这种技术使用的投影仪不需要水平移动，而且打印速度比SLA快。
喷射技术	这种打印机结合了紫外光的发射和光聚合材料（在紫外光的作用下硬化）的微滴的投射。	这项技术可以根据要求组合具有不同机械性能的不同材料（例如，刚性或柔性材料）。它被用于玩具制造业和航空航天工业。
材料喷雾（MJM）	这种打印机喷射液体材料，然后在冷却时固化。它们配备有多个打印头，其中一个用于与零件同时创建材质（例如蜡）。	所生产的零件非常精确，可以根据打印头的数量由多种材料制成。这项技术特别适用于珠宝制作和模具制造。用于建筑或土木工程的3D打印机也可以用于喷涂。
粘合剂喷雾（粘合剂喷射）粉末粘合（粉末结合）	这种打印机把可以着色的粘合剂一层一层地喷到粉末上。	用这种技术可以生产非常复杂的彩色零件。但是，需要通过吹扫或抽真空清除多余的粉末。

3D打印机的主要用途是什么？
HP 3D打印机
最初的3D打印机在工业上用于原型制作，但医疗业和牙科很快对这项技术产生了兴趣，既用于生物打印（细胞结构的制造），也用于假体的制造。

航空、航天、航运和汽车等与运输相关的行业也越来越多地使用3D打印技术，这使得与传统制造的零件相比，能够获得具有同等特性甚至改进特性的较轻零件。

这项技术还广泛应用于建筑和土木工程中的模型制作，以及直接制造建筑物或结构，如桥梁。
3D打印技术有哪些优势？
3D的主要优点是，它可以使用最少的材料直接从CAD文件（例如，设计办公室生产的3D文件）中进行工作，这与传统的机床不同，传统的机床会产生大量切屑或刨花，然后必须回收。这种制造也不需要润滑，从而大大限制了污染的风险。

3D打印的另一个优点是能够创建形状非常复杂的零件，而这些形状在传统工艺（加工、锻造或铸造）中很难实现。此外，3D打印机可以创建越来越大的零件。3D打印最初用于原型制作，现在可以通过制造有微小差异的零件进行大规模定制，并且以具有竞争力的价格进行小规模生产。使用高速3D打印，生产时间越来越短。这样就可以考虑在短期内生产中型或大型系列产品。

零件的视觉方面是与3D打印某些方面相关的少数问题之一。如果零件要在成品上可见，需要先进行抛光。但如果它们是隐藏的（例如齿轮），就不需要完美的表面处理，也可以原样使用。
3D打印的优势：
- 降低生产成本
- 缩短制造时间
- 错误更少
- 按需生产
市场趋势如何？
Shining3D先临3D打印机
3D打印是一个不断发展的市场。最初的3D打印机仅限于使用单一材料，并且只能生产非常小的物体。制造的零件没有很强的机械性能。如今，我们看到了多材质打印机的出现，以及可以生产非常大的物体的打印机。无论是在医疗领域、工业领域还是建筑领域，我们都可以期望这种打印机很快创建出用于移植的完整器官或具有直接功能的完整多材料产品。3D打印的一个有前途的市场是维修市场。主要家用电器制造商提供使用这种技术制造的备件。

还出现了将3D打印头结合在使用例如WAAM（钢丝电弧增材制造）工艺的数控机床上的混合机，该工艺特别用于生产钛零件的熔敷焊接工艺。

消费市场增长迅速，在制造商中占有很大的份额。从长远来看，它有可能与Fab实验室展开竞争，Fab实验室为3D打印服务提供咨询和服务。

在工业层面上，打印机的出现使得使用高技术材料成为可能，并且能够生产大型零件。从现在起，制造商除了销售机器外，还提供3D打印服务。他们的打印中心可以使用不同的打印技术，而不必承担机器本身的投资成本。
3D打印机的价格是多少？
为了比较3D打印机的价格，需要区分面向大众的机器和工业机器。工业类和消费类3D打印机的区别在于其打印量、精度、打印速度、声音级别和可使用的材料。

在消费市场上，采用PLA单丝打印，最大体积为200 x 200 x 200毫米，精度为100微米的FDM打印机，起价为300欧元。

在专业市场上，采用PLA或ABS双丝打印，最大体积为200 x 200 x 300毫米，精度为50微米的FDM打印机起价为4,000欧元。

对于立体光刻打印机，需要10000到150000欧元的预算。

对于制造金属零件的打印机，需要超过 100000欧元的预算。