三維立體打印機(jī)

三維打印機(jī)采用分層加工，疊加成型方式來(lái)“造型”，會(huì)將設(shè)計(jì)品分為若干薄層，每次用原材料生成一個(gè)薄層，再通過(guò)逐層疊加獲得3D實(shí)體。這一點(diǎn)它與噴墨打印機(jī)工作方法十分類(lèi)似，3DP是一層一層地印，而噴墨打印機(jī)是一條直線一條直線地噴，通過(guò)若干直線的疊加形成圖像（文字）。 當(dāng)然原理相仿的3DP技術(shù)與FDM技術(shù)在實(shí)現(xiàn)細(xì)節(jié)上還存在較大差異， 也導(dǎo)致了產(chǎn)品的性質(zhì)和用途各不相同。

總體來(lái)說(shuō)，無(wú)論三維打印機(jī)使用了何種方法，它的打印過(guò)程通常都是相同的。Ian Gibson、David W. Rosen和Brent Stucker出版了《疊層制造技術(shù)：直接數(shù)字制造的快速成型》（Additive Manufacturing Technologies: Rapid Prototyping to Direct Digital Manufacturing）一書(shū)，其中列出了疊層制造（AM）過(guò)程中通用的八個(gè)步驟：

第一步：計(jì)算機(jī)輔助設(shè)計(jì)（CAD）——用CAD 軟件建造一個(gè)三維模型。此軟件通過(guò)使用某些材料的科學(xué)數(shù)據(jù)，建造出一個(gè)虛擬模型，從而預(yù)測(cè)打印出的物體在不同的情況下將怎樣運(yùn)作。此外，通過(guò)這種方法，該軟件能為成品結(jié)構(gòu)的完整性提供一些線索。

第二步：轉(zhuǎn)到STL——從CAD制圖轉(zhuǎn)換到STL模板。STL是標(biāo)準(zhǔn)鑲嵌語(yǔ)言(standard tessellation language)的英文縮寫(xiě)，STL是1987年為三維制造系統(tǒng)開(kāi)發(fā)出的文件格式，供立體光固化成型（stereo lithography apparatus，SLA）設(shè)備使用。

第三步：轉(zhuǎn)到AM機(jī)器和STL文件處理——AM的使用者將STL的文件拷貝到計(jì)算機(jī)中，由計(jì)算機(jī)控制三維打印機(jī)工作。在這里，使用者能夠指定打印尺寸和方向。這和你用平面打印機(jī)進(jìn)行雙面打印或調(diào)整橫縱方向一樣。

第四步：設(shè)置機(jī)械——對(duì)于怎樣為新的打印工作做準(zhǔn)備，每一臺(tái)機(jī)器都有它獨(dú)特的需求。這不僅包括填充聚合物、粘合劑和打印機(jī)所需要的其他材料，同時(shí)也需要安裝一個(gè)托盤(pán)作為基礎(chǔ)，或者使用一種能夠建立水溶性支撐結(jié)構(gòu)的材料。

第五步：建造——讓每臺(tái)機(jī)器都做它自己的工作；建造過(guò)程幾乎是自動(dòng)化的。每一層通常是0.1毫米厚，有時(shí)也會(huì)厚一點(diǎn)或薄一點(diǎn)。這取決于物體的大小，使用的材料和打印機(jī)本身。建造過(guò)程可能會(huì)持續(xù)數(shù)小時(shí)甚至數(shù)天。在這個(gè)過(guò)程中要定期檢查進(jìn)度，確保無(wú)誤。

第六步：移出——將打印好的產(chǎn)品（或一些情況下的多個(gè)產(chǎn)品）從機(jī)器里取出來(lái)。這時(shí)要采取相應(yīng)的保護(hù)措施以避免對(duì)人身造成傷害，例如戴上手套是為了遠(yuǎn)離高溫的表面或者有毒的化學(xué)物質(zhì)。

第七步：后期加工——對(duì)許多三維打印機(jī)打印出的產(chǎn)品需要做一些后期處理，包括了刷去所有的殘留粉末，或是沖洗產(chǎn)品以除去水溶性的支撐結(jié)構(gòu)。由于一些材料需要時(shí)間硬化，所以剛打印出的產(chǎn)品在這個(gè)環(huán)節(jié)是十分脆弱的。因此我們要倍加小心以確保它不被損壞。

第八步：應(yīng)用——使用這一打印產(chǎn)品。

三維立體打印屬于一種快速成型（Rapid prototyping）技術(shù)，是一種由CAD（計(jì)算機(jī)輔助設(shè)計(jì)）數(shù)據(jù)通過(guò)成型設(shè)備以材料累加的方式制成實(shí)物模型的技術(shù)。這一成型過(guò)程不再需要傳統(tǒng)的刀具、夾具和機(jī)床就可以打造出任意形狀。它可以自動(dòng)、快速、直接和精確地將計(jì)算機(jī)中的設(shè)計(jì)轉(zhuǎn)化為模型，甚至直接制造零件或模具，從而有效的縮短產(chǎn)品研發(fā)周期、提高產(chǎn)品質(zhì)量并縮減生產(chǎn)成本。