科普教堂：什么是3D打印

3D打印和我們經常見到的普通打印到底有哪些區(qū)別？首先，普通打印機打印的是平面的文件，使用的耗材為墨水或者碳粉等，而3D打印機打印出來的卻是立體的實物。這些實物的模型是利用計算機的3D建模軟件建立并進行切片，切片數(shù)據(jù)被轉換為特殊的代碼傳輸給3D打印機，3D打印機按照切片數(shù)據(jù)將3D模型逐層打印出來，最終打印成實物。當然，3D打印機使用的耗材也更加多樣性，主流的3D打印技術類型有以下幾種：

一、FDM(熔融沉積快速成型)：主要材料ABS和PLA等

熔融擠出成型(FDM)工藝的材料一般是熱塑性材料，如PLA、ABS、尼龍等，以絲狀供料，材料在噴頭內被加熱熔化。噴頭沿零件截面輪廓和填充軌跡運動，同時將熔化的材料擠出，材料迅速固化，并與周圍的材料粘結。每一個層片都是在上一層基礎上堆積而成，上一層對當前層起到定位和支撐的作用。

二、SLA(光固化成型)：主要材料光敏樹脂

光固化成型是最早出現(xiàn)的快速成型工藝，其原理是基于液態(tài)光敏樹脂的光聚合原理工作。這種液態(tài)材料在一定波長和強度的紫外光照射下能迅速發(fā)生光聚合反應, 分子量急劇增大, 材料也就從液態(tài)轉變成固態(tài)。光固化成型是目前研究最多的方法，也是技術上最為成熟的方法。一般層厚在0.1到0.15mm，成型的零件精度較高。

三、DLP(光固化成型)：主要材料光敏樹脂

DLP成型技術和SLA成型技術比較相似，不過它是使用高分辨率的數(shù)字光處理器(DLP)投影儀來固化液態(tài)光聚合物，逐層的進行光固化，由于每層固化時通過幻燈片似的片狀固化，因此速度比同類型的SLA立體打印技術速度更快。該技術成型精度高，在材料屬性、細節(jié)和表面光潔度方面可匹敵注塑成型的耐用塑料部件。

四、SLS(選擇性激光燒結)：主要材料粉末材料

SLS工藝又稱為選擇性激光燒結，SLS工藝是利用粉末狀材料成形的。將材料粉末鋪灑在已成形零件的上表面，并刮平；用高強度的CO2激光器在剛鋪的新層上掃描出零件截面；材料粉末在高強度的激光照射下被燒結在一起，得到零件的截面，并與下面已成形的部分粘接；當一層截面燒結完后，鋪上新的一層材料粉末，選擇地燒結下層截面。

相關政策：3D打印政策

隨著全球各主要經濟體都在大力推進工業(yè)4.0制造業(yè)的復興，工業(yè)4.0正在全球范圍內發(fā)揮越來越重要的作用，工業(yè)機器人、3D打印、工業(yè)物聯(lián)網、云計算、虛擬現(xiàn)實和人工智能等的迅速發(fā)展將為整個人類文明的走向帶來巨大變革。

2015年5月19日，國務院正式印發(fā)了《中國制造2025》。這份被認為是中國版的“工業(yè)4.0"發(fā)展規(guī)劃，在該規(guī)劃中，3D打印(增材制造)作為代表性的新興技術占有重要位置，在全文中共出現(xiàn)6次，貫穿于背景介紹、國家制造業(yè)創(chuàng)新能力提升、信息化與工業(yè)化深度融合、重點領域突破發(fā)展等重要段落，并融入于推動智能制造的主線。

應用領域：3D打印能做什么

在全球市場上，3D打印應用領域集中在消費電子產品、工業(yè)器械、汽車、航空航天、醫(yī)療、牙科、建筑或科研等領域。在我國，3D打印在個人使用方面已經擁有較強的基礎，并逐步在向家庭應用延伸；在教育領域正逐漸全面普及，并在企業(yè)應用領域不斷擴大。