杨檩

前言

增材制造（Additive Manufacturing，以下简称AM），是20世纪麻省理工学院第一次提出的概念，我们现在一般把这种增材制造的方式成为“3D打印”[1]。传统的制造方式，一般是通过切割、铸造等方式，将一块材料打造成所需要的零件或毛坯，常见的工艺有铸造、焊接、锻压、注塑等。

增材制造其内部随着发展，也出现了很多种新的分类，按照打印原理的不同，有熔融挤出成型、选择性激光烧结、选择性激光融化、光固化成型、三维喷印等等。下面我们就根据原理的不同，来简要地阐述其成型工艺与机器的原理和应用场景。

1.几种主流3D打印技术

1.1熔融挤出成型技术——FDM

熔融挤出成型（FDM）是现如今使用最多，发展最成熟的“3D打印”方式，如图1-1，它通过将丝状的热塑性塑料，加热融化，在成型平面上挤出，然后遇冷固化成型[2]。

我们通常称之为“挤牙膏”。FDM这种工艺的机器有桌面级和工业级之分，目前市面上能够见到的，大多都是桌面级的打印机，价格从2000元到8000元不等，成型范围400mm*300mm*300mm左右，精度0.1mm左右，多用于教育、手模、文创等方面，市场普及度高，同时也是许多机械爱好者自我制作的工具之一。

FDM这种工艺目前主要存在几个问题：一是打印效率不高，我们要打印一个15cm左右高的手办，常常要花费10小时甚至更多；二是机器不附赠后处理方式，打印完成模型，支撑和平台还黏附在上面，且模型表面“台阶效应”较为明显，去支撑、表面抛光等等后处理需要手工完成，同时，常常因为模型精度有限，在手工拾取时，在小部件出容易出现断裂，从而导致零件报废；……