在3D打印的發(fā)展歷史上，曾不斷的誕生了許多頗具革命性質的技術，這些技術的問世曾不斷的影響著一代又一代人們。如今，在這個科技大爆發(fā)的時代，3D打印技術也加速發(fā)展。在醫(yī)療，航空航天，工業(yè)以及設計等諸多領域進行分流，開啟了一個全新的時代。今天就讓我們一起回望，看看3D打印目前有哪些主流的“革命性”技術：

 

　　“鑄鍛焊一體化3D打印技術”

 

　　這種技術我國初創(chuàng)，由華中科技大學張海鷗教授主導研發(fā)“鑄鍛銑一體化”金屬3D打印技術，并且成功制造出了世界首批3D打印鍛件，據說該成果有望改變世界金屬零件制造的歷史。

 

　　該技術的精細程度比激光3D打印提高50%。同時，零件的形狀尺寸和組織性能可控，大大縮小產品周期。該技術以金屬絲材為原料，材料利用率達到80%以上，而絲材料價格成本僅為目前普遍使用材料的十分之一左右。在熱源方面，因使用高效廉價的電弧，成本也只需進口激光器的十分之一。業(yè)內人士表示，“鑄鍛銑一體化”金屬3D打印技術在航空航天、海洋、核能、冶金等領域具有廣闊的應用前景。

 

　　EBAM（電子束增材制造技術）

 

　　與其他通過加工金屬粉末的增材制造方法不同，EBAM-電子束融化焊接技術主要是由金屬絲作為打印材料，并使用一種功率強大的電子束在真空環(huán)境中通過高達1000℃的高溫來融化打印金屬零部件。這種電子束槍的金屬沉積速率從一小時幾磅金屬材料，到一小時20磅不等。電子束定向能量沉積、逐層增加的方法創(chuàng)建出來的任何金屬部件都近乎純凈，并且不需要任何類型的打印后熱應用處理。該技術也可以用于修復受損的部件或者增加模塊化部件，并且不會產生傳統(tǒng)焊接或金屬連接技術中常見的接縫或者其它弱點。

 

　　熔融沉積(FDM)技術

 

　　FDM又叫熔絲沉積，是一種最為常見的3D打印技術，很多民用的桌面級3D打印機采用此技術，多采用PLA或ABS線材。其工作原理就是將絲狀熱熔性材料加熱熔化，通過一個或多個微細噴嘴擠出，遇冷凝固成型。

 

　　其優(yōu)點在于，打印系統(tǒng)可用于辦公環(huán)境或是家庭中，一次成型且易于操作。獨有的水溶性支撐技術，令其在去除支撐結構時易如反掌，3D打印所需線材易于搬運以及更換，且顏色豐富；不足的是，F(xiàn)DM技術在成型精度上較差，打印對象的表面光潔度也待改進，成型速度慢。

 

　　立體平板印刷技術(SLA)

 

　　與FDM技術呈鮮明對比的是SLA技術。采用SLA技術的3D打印機，位于樹脂池底部有一個透光的窗口(通常是玻璃材質)。將打印平臺下降貼近窗口，中間的縫隙則是液態(tài)的樹脂。紫外線透過玻璃照射樹脂，使很薄的一層樹脂快速聚合成為固體。

 

　　SLA技術的打印速度會隨著所照射紫外線強度的增加，聚合速度也會隨之加快。但這并不意味著越快越好，速度過快，會使固化的樹脂黏在玻璃窗口，令其與打印平臺粘合在一起，導致打印失敗。實際上，真正影響打印速度不是樹脂聚合，而是平臺的機械運動，因為在打印過程中存在停頓。

 

　　當然，世間不存在百分之百完美的事物。時間久了，樹脂會吸收空氣中的水分，導致軟薄部分彎曲卷翅。耗材方面，支持SLA打印的材料種類有限，必須是光敏樹脂，且對環(huán)境有一定的污染甚至令皮膚過敏，此外，需為打印對象設計支撐結構，確保其在成型過程中制作的每一個結構部位都能可靠定位。盡管如此，SLA打印技術的優(yōu)點依舊顯著，打印精度高、系統(tǒng)工作穩(wěn)定同時分辨率也較高，成品表面光滑等等。

 

　　CLIP技術

 

　　果說SLA大大提升了3D打印精度與速度，那么下面出場的CLIP技術，可謂連續(xù)液體界面生產技術的高階版，整個3D打印過程連續(xù)無停頓。該技術由Carbon3D公司推出，可將3D打印過程提速25-100倍。利用光和氧氣連續(xù)地從樹脂材料中逐出模型，而非傳統(tǒng)的逐層打印，將其稱為“連續(xù)液界面生產工藝”。

 

　　CLIP技術打破了以往3D打印精度與速度不可兼得的困境。連續(xù)的照射過程，令打印速度不再受切片層數(shù)量的影響，而僅僅取決于紫外線照射時的聚合速度以及聚合的粘性，而切片層厚決定最終成品的表面精度。經試驗驗證，在1微米的切片精度下，打印出了肉眼難以辨識的光滑表面。目前，CLIP技術原型3D打印機可打印50微米至25厘米的物體，前景不可限量。

 

　　Polyjet技術

 

　　ObjetGeometries公司于2000年推出了Polyjet技術，采用非接觸樹脂處理與噴水清除支持材料，其工作原理是以超薄層的狀態(tài)，將藝術感光聚合材料一層一層地噴射到構建托盤上，每一層感光聚合材料在被噴射后立即用紫外線光照射凝固，可立即進行搬運與使用，無需事后凝固。

 

　　實際上，Polyjet技術的優(yōu)勢不在其打印速度，而是在于多種材料的混合噴射。打印質量高，精密噴射與構建材料性能可保證細節(jié)精細與薄壁。耗材上，采用非接觸樹脂載入/卸載，容易清除支持材料，容易更換噴射頭，更適合辦公室環(huán)境。此外，材料多種多樣，適用于不同形狀、機械性能和顏色的部件，所有類型的模型均使用相同的支持材料，因而能夠快速便捷地變換材料。

 

　　惠普多射流熔融3D打印技術

 

　　最后，我們再來說說惠普2014年末推出的Multi-JetFusion技術。該項技術的驚人之處在于，是以惠普現(xiàn)有的熱噴墨技術為基礎，將噴頭做成孔徑細小、密度極高的陣列，噴頭一次的單向運動就可以完成一層噴射材料的覆蓋。

 

　　實際上，Multi-JetFusion技術旨在解決當下3D打印技術所面臨的速度、精度、成本三大問題。其工作方式很有趣：先鋪一層粉末，然后噴射熔劑，與此同時噴射一種精細劑，確保打印對象邊緣的精細度。之后，再在上面施加一次熱源，這層就算大功告成，以此類推直到3D對象完成。

 

　　Multi-JetFusion技術的打印速度，將快于市場上任何3D打印技術10倍以上，而且兼顧精度和強度。為此，惠普提供了一組統(tǒng)計數(shù)據，使用他們的新多噴頭熔融技術批量生產1000個齒輪，只需3個小時，而使用高品質的激光燒結設備，至少需要38小時。此外，其噴射系統(tǒng)每秒可噴出3.5億滴液滴，打印精度高達20微米。