三維立體打印機工作方式

三維打印機采用分層加工，疊加成型方式來“造型”，會將設(shè)計品分為若干薄層，每次用原材料生成一個薄層，再通過逐層疊加獲得3D實體。這一點它與噴墨打印機工作方法十分類似，3DP是一層一層地印，而噴墨打印機是一條直線一條直線地噴，通過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)在實現(xiàn)細節(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。

三維立體打印屬于一種快速成型（Rapid prototyping）技術(shù)，是一種由CAD（計算機輔助設(shè)計）數(shù)據(jù)通過成型設(shè)備以材料累加的方式制成實物模型的技術(shù)。這一成型過程不再需要傳統(tǒng)的刀具、夾具和機床就可以打造出任意形狀。它可以自動、快速、直接和精確地將計算機中的設(shè)計轉(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。

總體來說，無論三維打印機使用了何種方法，它的打印過程通常都是相同的。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，其中列出了疊層制造（AM）過程中通用的八個步驟：

第一步：計算機輔助設(shè)計（CAD）——用CAD 軟件建造一個三維模型。此軟件通過使用某些材料的科學(xué)數(shù)據(jù)，建造出一個虛擬模型，從而預(yù)測打印出的物體在不同的情況下將怎樣運作。此外，通過這種方法，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)鑲嵌語言(standard tessellation language)的英文縮寫，STL是1987年為三維制造系統(tǒng)開發(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機器和STL文件處理——AM的使用者將STL的文件拷貝到計算機中，由計算機控制三維打印機工作。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進行雙面打印或調(diào)整橫縱方向一樣。

第四步：設(shè)置機械——對于怎樣為新的打印工作做準(zhǔn)備，每一臺機器都有它獨特的需求。這不僅包括填充聚合物、粘合劑和打印機所需要的其他材料，同時也需要安裝一個托盤作為基礎(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——讓每臺機器都做它自己的工作；建造過程幾乎是自動化的。每一層通常是0.1毫米厚，有時也會厚一點或薄一點。這取決于物體的大小，使用的材料和打印機本身。建造過程可能會持續(xù)數(shù)小時甚至數(shù)天。在這個過程中要定期檢查進度，確保無誤。

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

第七步：后期加工——對許多三維打印機打印出的產(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間硬化，所以剛打印出的產(chǎn)品在這個環(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。