近年來，3D打印技術頻繁出現在人們生活中，與傳統工藝加工相比，是一種全新的制作理念。其基本原理是離散與堆積，實現形式為"增材制造"。

與傳統制造業不同，其應用領域廣泛，制造過程將數字化信息技術與制造技術融合，根據任意零件三維模型成形復雜形狀的零件，無需專用模具，這意味著3D打印技術在現代制造過程中發揮著不可替代的作用。今天就跟隨小欣的步伐，一起來探索關于3D打印的奧秘吧！

3D打印技術簡介

3D打印（3DP）即快速成型技術的一種，它是一種以數字模型文件為基礎，運用粉末狀金屬或塑料等可粘合材料，通過逐層打印的方式來構造物體的技術。

3D打印通常是采用數字技術材料打印機來實現的。常在模具制造、工業設計等領域被用于制造模型，后逐漸用于一些產品的直接制造，已經有使用這種技術打印而成的零部件。該技術在珠寶、鞋類、工業設計、建筑、工程和施工（AEC）、汽車，航空航天、牙科和醫療產業、教育、地理信息系統、土木工程、槍支以及其他領域都有所應用。

3D打印技術原理

日常生活中使用的普通打印機可以打印電腦設計的平面物品，而所謂的3D打印機與普通打印機工作原理基本相同，只是打印材料有些不同，普通打印機的打印材料是墨水和紙張。

而3D打印機內裝有金屬、陶瓷、塑料、砂等不同的“打印材料”，是實實在在的原材料，打印機與電腦連接后，通過電腦控制可以把“打印材料”一層層疊加起來，最終把計算機上的藍圖變成實物。

通俗地說，3D打印機是可以“打印”出真實的3D物體的一種設備，比如打印一個機器人、打印玩具車，打印各種模型，甚至是食物等等。之所以通俗地稱其為“打印機”是參照了普通打印機的技術原理，因為分層加工的過程與噴墨打印十分相似。這項打印技術稱為3D立體打印技術。

3D打印存在著許多不同的技術。它們的不同之處在于以可用的材料的方式，并以不同層構建創建部件。3D打印常用材料有尼龍玻纖、耐用性尼龍材料、石膏材料、鋁材料、鈦合金、不銹鋼、鍍銀、鍍金、橡膠類材料。

3D打印技術過程

三維設計

三維打印的設計過程是：先通過計算機建模軟件建模，再將建成的三維模型“分區”成逐層的截面，即切片，從而指導打印機逐層打印。

設計軟件和打印機之間協作的標準文件格式是STL文件格式。一個STL文件使用三角面來近似模擬物體的表面。三角面越小其生成的表面分辨率越高。PLY是一種通過掃描產生的三維文件的掃描器，其生成的VRML或者WRL文件經常被用作全彩打印的輸入文件。

切片處理

打印機通過讀取文件中的橫截面信息，用液體狀、粉狀或片狀的材料將這些截面逐層地打印出來，再將各層截面以各種方式粘合起來從而制造出一個實體。這種技術的特點在于其幾乎可以造出任何形狀的物品。

傳統的制造技術如注塑法可以以較低的成本大量制造聚合物產品，而三維打印技術則可以以更快，更有彈性以及更低成本的辦法生產數量相對較少的產品。一個桌面尺寸的三維打印機就可以滿足設計者或概念開發小組制造模型的需要。

完成打印

三維打印機的分辨率對大多數應用來說已經足夠（在彎曲的表面可能會比較粗糙，像圖像上的鋸齒一樣），要獲得更高分辨率的物品可以通過如下方法：先用當前的三維打印機打出稍大一點的物體，再稍微經過表面打磨即可得到表面光滑的“高分辨率”物品。

總結

3D打印技術具有結構精密、整體性好、成本低的特點。生產出了一系列具有良好經濟價值的產品，廣泛應用于機械制造、建筑、醫藥、航空航天等諸多領域。

因此，3D打印需要根據不同客戶的多樣化需求制作3D打印產品，為客戶提供外觀最好的作品。這不僅可以大大降低產品的生產成本和市場競爭風險，還可以在一定程度上提高很多普通用戶的消費和生活水平。

隨著研究的不斷深入和技術的不斷進步，3D打印的應用領域將不斷擴大，打印材料將更加多樣化，打印設備的功能也將更加完善，這將很快對傳統的生產方式帶來深遠的影響，引領全球制造業新一輪的革命浪潮。

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