3d打印机制作过程（3d打印机的实现过程）

简述3d打印的工艺过程

3D打印的主流工艺流程。

1、熔融沉积造型（Fused deposition modeling，FDM）

FDM 可能是目前应用最广泛的一种工艺，很多消费级3D 打印机都是采用的这种工艺，因为它实现起来相对容易：

FDM加热头把热熔性材料（ABS树脂、尼龙、蜡等）加热到临界状态，使其呈现半流体状态，然后加热头会在软件控制下沿CAD 确定的二维几何轨迹运动，同时喷头将半流动状态的材料挤压出来，材料瞬时凝固形成有轮廓形状的薄层。

　这个过程与二维打印机的打印过程很相似，只不过从打印头出来的不是油墨，而是ABS树脂等材料的熔融物。同时由于3D

打印机的打印头或底座能够在垂直方向移动，所以它能让材料逐层进行快速累积，并且每层都是CAD

模型确定的轨迹打印出确定的形状，所以最终能够打印出设计好的三维物体。

2、光固化立体造型（Stereolithography，SLA）

据维基百科记载，1984年的第一台快速成形设备采用的就是光固化立体造型工艺，现在的快速成型设备中，以SLA的研究最为深入，运用也最为广泛。平时我们通常将这种工艺简称“光固化”，该工艺的基础是能在紫外光照射下产生聚合反应的光敏树脂。

　与其它3D 打印工艺一样，SLA 光固化设备也会在开始“打印”物体前，将物体的三维数字模型切片。然后电脑控制下，紫外激光会沿着零件各分层截面轮廓，对液态树脂进行逐点扫描。被扫描到的树脂薄层会产生聚合反应，由点逐渐形成线，最终形成零件的一个薄层的固化截面，而未被扫描到的树脂保持原来的液态。

当一层固化完毕，升降工作台移动一个层片厚度的距离，在上一层已经固化的树脂表面再覆盖一层新的液态树脂，用以进行再一次的扫描固化。新固化的一层牢固地粘合在前一层上，如此循环往复，直到整个零件原型制造完毕。

SLA 工艺的特点是，能够呈现较高的精度和较好的表面质量，并能制造形状特别复杂（如空心零件）和特别精细（如工艺品、首饰等）的零件。

3、选择性激光烧结（SLS）

　数字模型分层切割与逐层制造是3D 打印工艺的基础，这里往后就不再赘述了。除此之外，SLS 工艺与SLA

光固化工艺还有相似之处，即都需要借助激光将物质固化为整体。不同的是，SLS

工艺使用的是红外激光束，材料则由光敏树脂变成了塑料、蜡、陶瓷、金属或其复合物的粉末。

先将一层很薄（亚毫米级）的原料粉未铺在工作台上，接着在电脑控制下的激光束通过扫描器以一定的速度和能量密度，按分层面的二维数据扫描。激光扫描过的粉末就烧结成一定厚度的实体片层，未扫描的地方仍然保持松散的粉末状。

一层扫描完毕，随后对下一层进行扫描。先根据物体截层厚度升降工作台，铺粉滚筒再次将粉末铺平，然后再开始新一层的扫描。如此反复，直至扫描完所有层面。去掉多余粉末，再经过打磨、烘干等适当的后处理，即可获得零件。

目前应用此工艺时，以蜡粉末及塑料粉末作为原料较多，而用金属粉或陶瓷粉进行粘接或烧结的工艺尚未实际应用。

　4、层片叠加制造（Laminated object manufacturing，LOM）

在层片叠加制造工艺中，机器会将单面涂有热溶胶的箔材通过热辊加热，热溶胶在加热状态下可产生粘性，所以由纸、陶瓷箔、金属箔等构成的材料就会粘接在一起。接着，上方的激光器按照CAD 模型分层数据，用激光束将箔材切割成所制零件的内外轮廓。然后再铺上新的一层箔材，通过热压装置将其与下面已切割层粘合在一起，激光束再次切割。然后重复这个过程，直至整个零部件打印完成。

不难发现，LOM 工艺还是有传统切削的影子。只不过它不是用大块原材料进行整体切削，而是将原来的零部件模型分割为多层，然后进行逐层切削。

5、三维印刷工艺（3D printing，3DP）

三维印刷，也称三维打印。维基百科显示，1989年，麻省理工的Emanuel M. Sachs和John S.

Haggerty等在美国申请了三维印刷技术的专利，之后Emanuel M. Sachs和John S.

Haggerty又多次对该技术进行完善，并最终形成了今天的三维印刷工艺。

从工作方式来看，三维印刷与传统二维喷墨打印最接近。与SLS 工艺一样，3DP 也是通过将粉末粘结成整体来制作零部件，不同之处在于，它不是通过激光熔融的方式粘结，而是通过喷头喷出的粘结剂。

喷头在电脑控制下，按照模型截面的二维数据运行，选择性地在相应位置喷射粘结剂，最终构成层。在每一层粘结完毕后，成型缸下降一个等于层厚度的距离，供粉缸上升一段高度，推出多余粉末，并由铺粉辊推到成型缸，铺平再被压实。如此循环，直至完成整个物体的粘结

3D打印机是怎样运作的?

3D打印过程通过计算机辅助设计（CAD）模型构建三维对象，通常通过逐层逐层添加材料，这就是为什么它也被称为增材制造，与传统的加工，铸造和锻造工艺不同，将材料从库存物品中取出或倒入模具中并通过模具，压力机和锤子成型。

3D打印材料在计算机控制下连接或固化以产生三维物体，材料被加在一起（例如液体分子或粉末颗粒融合在一起），通常是逐层的。在20世纪90年代，3D打印技术被认为仅适用于功能或美学设计原型的生产。自2019年起，精度，可重复性和材料范围已经增加到某些3D打印工艺被认为是工业生产技术的可行性。 3D打印的关键优势之一是能够生成非常复杂的几何形状，并且生成任何3D打印零部件的先决条件是数字3D模型或CAD文件。

目前最常用的3D打印工艺（截至2018年为46％）是一种称为熔融沉积成型（FDM）的材料挤出技术。国内外市场有很多工艺的3D打印机可供选择，如果是作为入门学习或者企业小批量制作的话，北京汇天威出品的弘瑞品牌3D打印机还是不错的，具体如何选择还是要根据个人的需求和预算来定义。

fdm3d打印机打印流程是什么？

在日常生活中，fdm3d打印机是最常用的。今天，纵维立方小方将给大家介绍fdm3d打印机打印流程。

（1）fdm3d打印机打印流程的第一步是制作要打印对象的三维数据模型。设计者通常根据产品规定，使用计算机辅助设计软件绘制所需的三维数据模型。

（2）采用STL模式获取数据。

一般情况下，设计好的模型表面层上存在大量不规则曲面，在打印前一定要对模型上的这些曲面进行相似拟合处理。采用一系列连接小三角面来制作曲面，实现了三维相似模型文件的快速打印。绝大多数常见的计算机辅助设计软件都具有导出STL格式文件的功能，如专业/专业、专业、MdT、专业、UG等。

（3）应用切片软件对切片进行分层处理，并自动添加支撑。

由于3d打印都是对模型进行分解，然后逐层按层截面制作，最后循环积累。所以一定要先把STL格式的3d模型切片，转换成3d打印设备可处理的层模型。目前市面上常见的各种3d打印设备都有自己的切片处理软件。实现基本参数设置后，软件可以自动计算模型的截面信息。

（4）进行打印制做

根据fdm打印原理，可以想象系统必须在一些大跨度结构中为产品添加支撑部件。此外，当上下截面较大时，后印的上截面会部分悬挂(或悬挂)，导致截面部分塌陷或变形，对打印精度有严重影响。所以最终的打印实施模型通常包括支持部分和实体部分两个方面，切片软件根据打印模型的形状不同，自动计算决定是否需要支撑。

此外，支持的另一个关键目的是建立基础层。即在正式打印前，先在工作平台上打印基本层，再打印基本层的模型，这不仅可以使打印模型的底层更加平坦，而且可以使制作后的模型更容易脱离。所以，fdm打印技术的关键是支撑，一个好的基础层能为整个打印过程提供准确的基准，保证了打印模型的精度和质量。

（5）支撑脱离、表层打磨等后处理

对于fdm制作的模型，后处理工作主要是脱离模型的支撑，打磨外层等。首先要去除实体模型的支撑部分，然后磨光实体模型的外表层，使最终模型的精度、表面粗糙度等达到规定。

以上就是fdm3d打印机打印流程。

3D打印技术的主要工艺流程

1. 熔融沉积成型（Fused deposition modeling FMD）

FMD可能是目前应用最广泛的一种工艺，很多消费级的3D打印机都是采用的这种工艺，因为它实现起来相对容易。

流程简单概括为

①FMD加热头把热熔性材料（ABS，PA,POM）加热到临界状态，使其呈现半流体状态

②加热头会在软件控制下沿CAD确认的二维几何轨迹运动，同时喷头将半流动状态的材料挤压出来

③材料瞬时凝固形成有轮廓形状的薄层.

这个过程与二维打印机的打印过程很相似，只不过从打印头出来的不是油墨，而是ABS树脂等材料的熔融物，同时由于3D打印机的打印头或底座能够在垂直方向移动，所以它能让材料逐层进行快速堆积，并每层都是CAD模型确定的轨迹打印出形状，所以最终能够打印出设计好的三维物体。

2．光固化立体成型（Stereolithography，SLA）

这种工艺简称“光固化”，该工艺的基础是能在紫外光照射下产生聚合反应的光敏树脂。

流程简单概括为

①在电脑控制下，紫外激光会沿着零件各分层截面轮廓

②对液态树脂进行逐点扫描

③被扫描到的树脂薄层会产生聚合反应，由点逐渐形成线

④最终形成零件的一个薄层的固化截面，而未被扫描到的树脂保持原来的液态。

当一层固化完毕，升降工作台移动一个层片厚度的距离，在上一层已经固化的树脂表面再覆盖一层新的液态树脂，用以进行再一次的扫描固化。新固化的一层牢固地粘合在前一层上，如此循环往复，直到整个零件原型制造完毕。

3、选择性激光烧结（SLS）

SLS 工艺与上面提到的SLA 光固化工艺还有相似之处。

即都需要借助激光将物质固化为整体。不同的是，SLS工艺使用的是红外激光束，材料则由光敏树脂变成了塑料、蜡、陶瓷、金属或其复合物的粉末。

流程简单概括为

①先将一层很薄（亚毫米级）的原料粉未铺在工作台上

②接着在电脑控制下的激光束通过扫描器以一定的速度和能量密度，按分层面的二维数据扫描

③激光扫描过的粉末就烧结成一定厚度的实体片层，未扫描的地方仍然保持松散的粉末状

④ 一层扫描完毕，随后对下一层进行扫描。先根据物体截层厚度升降工作台，铺粉滚筒再次将粉末铺平，然后再开始新一层的扫描。

如此反复，直至扫描完所有层面。去掉多余粉末，再经过打磨、烘干等适当的后处理，即可获得零件。

4、三维印刷工艺（3D printing，3DP）3DP

这种3D打印技术的工作方式和传统的二维喷墨打印最为接近。和上面提到的SLS工艺相同，3DP技术也是通过将粉末粘结成整体来制作零部件，但是它不是通过激光熔融的方式粘结，而是通过喷头喷出的粘结剂来完成粘结工作。

流程简单概括为

①喷头在电脑控制下，按照模型截面的二维数据运行

②选择性地在相应位置喷射粘结剂，最终构成层。

③在每一层粘结完毕后，成型缸下降一个等于层厚度的距离，供粉缸上升一段高度，推出多余粉末，并由铺粉辊推到成型缸，铺平再被压实。

如此循环，直至完成整个物体的粘结。

3DP技术作为3D打印技术之一，是继SLS、FDM等应用最为广泛的快速成型工艺技术后发展前景最为看好的一项快速成型技术。凭借快捷、适用范围广、精细度高等独特的优势，3DP技术得到很多优秀的3D打印行业公司的关注。