3d打印工艺有哪些

3d打印工艺主要包含光固化成型、熔融沉积成型、选择性激光烧结、数字光处理、多射流融合等七大类技术体系，每种工艺根据材料特性与成型原理差异适用于不同工业场景。

       3d打印工艺有哪些

       当人们探讨增材制造技术时，最核心的问题往往是：3d打印工艺有哪些？事实上，这个看似简单的问题背后隐藏着复杂的技术图谱。根据国际标准化组织标准，主流工艺可分为七大类，每类又衍生出若干变种技术。本文将系统解析这些工艺的原理、材料适配性及应用场景，帮助您根据实际需求选择合适的技术路径。

       光固化成型（SLA）作为历史最悠久的3d打印工艺，采用紫外激光逐层固化光敏树脂。其成型精度可达±0.1毫米，表面质量媲美注塑件，特别适合制作高精度手板、牙科模型和珠宝铸造模具。但该技术需要支撑结构，后期需进行酒精清洗和二次固化处理。

       数字光处理（DLP）与SLA原理相似，但使用数字投影仪一次性固化整个图层。这种技术将单层曝光时间缩短至秒级，比传统SLA快5-10倍。近年来出现的面曝光技术（MJP）进一步提升了精度，最小特征尺寸可达25微米，已应用于微流控芯片制造领域。

       熔融沉积成型（FDM）是最普及的桌面级技术，通过加热挤出热塑性材料丝材进行堆叠成型。从ABS、PLA到工程级PEEK材料，其材料选择日益丰富。工业级FDM设备可成型1立方米以上的大型构件，在航空航天领域用于制造飞机舱门手柄等非承重部件。

       选择性激光烧结（SLS）使用二氧化碳激光熔融高分子粉末，无需支撑结构即可成型复杂内腔。尼龙12材料制成的功能件机械性能接近注塑件，广泛应用于汽车进气歧管试制。该工艺的粉末可循环使用，但后期清理需要专门的喷砂设备。

       多射流融合（MJF）通过喷墨阵列沉积熔融剂和细化剂，再利用红外灯整体烧结尼龙粉末。这种工艺的成型效率比SLS提高3倍，且零件各向同性更优。惠普公司推出的5200系列设备可实现单批次生产400个齿轮零件，适合小批量终端产品制造。

       选择性激光熔融（SLM）作为金属3d打印的核心工艺，使用高功率光纤激光完全熔化金属粉末。316L不锈钢成型件的抗拉强度可达550兆帕，致密度超过99.5%。该技术已成为航空航天发动机燃油喷嘴的核心制造工艺，但需要氩气保护防止金属氧化。

       电子束熔融（EBM）在真空环境中采用电子束作为热源，熔融温度可达1000℃以上，特别适合钛合金、铬钴合金等活性金属。由于残余应力较小，该技术成型的大型骨科植入物无需进行热等静压处理。

       粘结剂喷射技术通过喷头选择性沉积液态粘结剂，将金属或陶瓷粉末逐层固化。ExOne公司开发的该工艺可实现不锈钢零件500×400×300毫米的成型尺寸，后期通过渗铜处理可使密度达到96%，成本较SLM降低60%。

       材料喷射工艺（PolyJet）类似二维喷墨打印，同时喷射光敏树脂和支撑材料，最小层厚可达16微米。Stratasys J850设备可同时使用7种基础材料混合出50万种色彩，已应用于医疗解剖模型全彩色打印。

       层压物体制造（LOM）使用激光或刀具切割涂胶纸张或金属箔，逐层粘结成型。虽然精度较低，但成本极具优势，适合汽车油泥模型制作。现代衍生技术已可实现不锈钢箔材层压，用于快速制造注塑模具镶块。

       定向能量沉积（DED）采用高功率激光在沉积点同步送粉熔融，主要用于大型金属构件修复和混合制造。西科斯基公司使用该技术修复直升机传动齿轮箱，较传统堆焊工艺减少热影响区70%。

       连续液界面生产（CLIP）通过氧气抑制固化反应，实现连续不间断的打印过程。Carbon3D公司推出的M2设备打印速度比传统SLA快100倍，制作的聚氨酯弹性体鞋中底已实现百万双级量产。

       在选择工艺时需综合考虑精度要求、材料性能、批量化需求和成本预算。例如医疗器械优先选择SLM金属打印，文创产品适合全彩色材料喷射，而功能原型制作可考虑多射流融合技术。

       值得注意的是，复合工艺正成为发展趋势。例如采用FDM与CNC切削混合制造，先打印基础形状再进行精密加工，兼顾效率与精度。德国通快公司开发的激光堆焊与铣削复合设备，已用于船舶螺旋桨修复。

       后处理工艺同样关键：SLS零件需要喷砂去除粉末残留，金属打印件需进行热等静压消除内应力，光固化树脂件需紫外线二次固化。这些工序直接影响最终产品的机械性能和尺寸稳定性。

       随着材料科学的进步，新型工艺不断涌现。2023年出现的非接触式电磁打印技术，可通过磁场远程操控材料组装，为纳米级结构制造开辟了新路径。而细胞3d打印技术已成功制造出具有血管网络的人工肝脏组织。

       理解这些3d打印工艺的差异化特征，有助于我们在产品开发阶段就设计出更适合增材制造的结构。无论是选择各向同性的多射流融合，还是追求极致精度的面曝光技术，关键是要使工艺特性与产品需求精准匹配。