1.2　走進3D打印世界

1.2.1　3D打印基本原理

3D打印又稱三維打印，是快速成型技術的一種。它是以數字模型文件為基礎，運用粉末狀金屬或塑料等可黏合材料，通過逐層打印的方式來構造物體的技術。3D打印機將打印材料一層層疊加起來，最終將計算機上設計的3D模型打印為實物。

1.2.2　3D打印材料簡介

（1）ABS

ABS是丙烯腈、丁二烯和苯乙烯的三元共聚物，A代表丙烯腈，B代表丁二烯，S代表苯乙烯。ABS塑料一般是不透明的，外觀呈淺象牙色，無毒，無味，有極好的強度、穩定性、電性能、耐磨性、抗化學藥品性和染色性，是3D打印中比較常用的材料。ABS表面呈亞光，加熱溫度為260℃。

（2）PLA

PLA（聚乳酸）是一種新型的生物降解材料，是用可再生的植物資源（如玉米）提煉出的淀粉原料制成的。PLA的相容性、可降解性、力學性能良好。PLA擁有良好的光澤性、透明度、抗拉強度及延展性。PLA表面光亮，一般加熱溫度為195℃。

（3）光敏樹脂

光敏樹脂由聚合物單體與預聚體組成，由于具有良好的液體流動性和瞬間光固化特性，使其成為高精度制品3D打印的首選材料。光敏樹脂具有較快的固化速度，成型后產品外觀平滑，呈現透明至半透明磨砂狀，刺激性低，非常適合個人桌面3D打印系統。常見的光敏樹脂有somos NEXT、somos11122、somos19120材料和環氧
樹脂。

（4）橡膠類材料

橡膠類材料具備彈性材料的特征，這些材料的硬度、斷裂伸長率、抗撕裂強度和拉伸強度使其非常適合用于要求防滑或柔軟表面的應用領域。3D打印的橡膠類產品主要有消費類電子產品、醫療設備以及汽車內飾、輪胎、墊片等。

（5）金屬材料

3D打印所使用的金屬粉末一般要求純凈度高、球形度好、粒徑分布窄、氧含量低。目前，應用于3D打印的金屬粉末材料主要有鈦合金、鈷鉻合金、不銹鋼和鋁合金等，此外還有用于打印首飾的金、銀等貴金屬粉末材料。

（6）陶瓷材料

陶瓷材料具有高強度、高硬度、耐高溫、低密度、化學穩定性好、耐腐蝕等優良特性，在航空航天、汽車、生物等行業有著廣泛的應用，可作為理想的炊具、餐具(杯、碗、盤子、蛋杯和杯墊)和燭臺、瓷磚、花瓶、藝術品等家居裝飾材料。

（7）復合型石膏粉末（全彩砂巖）

3D打印領域里使用較為廣泛的材料之一。由全彩砂巖制作的模型色彩感較強，但它的質地較脆，容易損壞，不適合打印一些經常置于室外或極度潮濕環境中的物品。

1.2.3　3D打印的流程

3D打印流程如圖1-5所示。