然而，并不是所有的3D打印技術(shù)都是一樣的，不同的3D打印設備采用了不同的原理和材料，有著不同的優(yōu)點和缺點，適用于不同的場合和需求。本文將介紹十種常見的工業(yè)級3D打印設備：3DP FDM SLA MJF CMF SLS SLM DLP PolyJet AMT，分析它們的工作方式、特點和應用范圍。
3DP：三維打印
3DP(Three Dimensional Printing)是最早出現(xiàn)的一種3D打印技術(shù)，它是由麻省理工學院(MIT)在1989年發(fā)明并申請專利的。3DP技術(shù)的基本原理是：首先將數(shù)字模型切分成若干層，然后將粉末狀的材料(如陶瓷、金屬、塑料等)鋪平在一個平臺上，再用噴墨打印頭噴射粘合劑或顏料，按照每一層的輪廓將粉末固定起來，形成一層薄片。然后平臺下降一個層厚，重復上述過程，直到所有層都完成。最后將多余的粉末清除，得到所需的實體物體。
3DP技術(shù)的優(yōu)點是：
設備成本低：3DP技術(shù)使用的設備與普通的噴墨打印機類似，結(jié)構(gòu)簡單，價格相對便宜。
材料種類多：3DP技術(shù)可以使用各種粉末狀的材料，如陶瓷、金屬、塑料等，可以制造出不同性能和外觀的物品。
打印速度快：3DP技術(shù)可以同時打印多個物體，且每一層只需噴射少量的粘合劑或顏料，因此打印速度相對較快。
3DP技術(shù)的缺點是：
打印精度低：3DP技術(shù)由于受到粉末顆粒大小和噴墨打印頭分辨率的限制，因此打印出來的物體精度相對較低，表面光滑度也不高。
打印強度低：3DP技術(shù)由于只使用少量的粘合劑或顏料來固定粉末，因此打印出來的物體強度相對較低，容易斷裂或變形。
打印后處理多：3DP技術(shù)由于需要清除多余的粉末，以及對打印出來的物體進行加熱、燒結(jié)、拋光等后處理，因此打印后的工作量相對較大。
3DP技術(shù)適用于制造一些簡單的、不需要高精度和高強度的物體，如模型、玩具、工藝品等。1
FDM：熔融沉積
FDM(Fused Deposition Modeling)是最常見的一種3D打印技術(shù)，它是由美國Stratasys公司在1992年推出的。FDM技術(shù)的基本原理是：首先將數(shù)字模型切分成若干層，然后將線狀的熱塑性材料(如ABS、PLA等)通過加熱的噴嘴擠出，并將其層層堆積在一個平臺上，形成所需的實體物體。
FDM技術(shù)的優(yōu)點是：
設備成本低：FDM技術(shù)使用的設備結(jié)構(gòu)簡單，價格相對便宜，甚至可以自己DIY。
材料種類多：FDM技術(shù)可以使用各種線狀的熱塑性材料，如ABS、PLA等，可以制造出不同性能和外觀的物品。
打印后處理少：FDM技術(shù)由于使用的材料可以直接固化，因此打印后無需進行額外的后處理，只需去除支撐結(jié)構(gòu)即可。
FDM技術(shù)的缺點是：
打印精度低：FDM技術(shù)由于受到線材直徑和噴嘴分辨率的限制，因此打印出來的物體精度相對較低，表面光滑度也不高。
打印速度慢：FDM技術(shù)由于需要逐層擠出線材，并等待其固化，因此打印速度相對較慢。
打印強度低：FDM技術(shù)由于只能沿著一定方向堆積線材，因此打印出來的物體在不同方向上的強度不一致，容易斷裂或變形。
FDM技術(shù)適用于制造一些不需要高精度和高強度的物體，如日用品、工具、教具等。2
SLA：立體光刻
SLA(Stereolithography)是一種利用光固化原理實現(xiàn)3D打印的技術(shù)，它是由美國3D Systems公司在1986年發(fā)明并申請專利的。SLA技術(shù)的基本原理是：首先將數(shù)字模型切分成若干層，然后將液態(tài)的光敏樹脂填充在一個容器中，再用激光束按照每一層的輪廓照射在樹脂表面，使其固化成一層薄片。然后平臺上升一個層厚，重復上述過程，直到所有層都完成。最后將未固化的樹脂清洗掉，得到所需的實體物體。
SLA技術(shù)的優(yōu)點是：
打印精度高：SLA技術(shù)由于使用的激光束具有很高的分辨率和精度，因此打印出來的物體精度相對較高，表面光滑度也很高。
打印速度快：SLA技術(shù)由于使用的樹脂可以快速固化，因此打印速度相對較快。
打印強度高：SLA技術(shù)由于使用的樹脂具有很高的力學性能和耐熱性能，因此打印出來的物體強度相對較高，不易斷裂或變形。
SLA技術(shù)的缺點是：
設備成本高：SLA技術(shù)使用的設備結(jié)構(gòu)復雜，價格相對昂貴，需要專業(yè)的維護和保養(yǎng)。
材料種類少：SLA技術(shù)只能使用液態(tài)的光敏樹脂作為材料，而且樹脂種類有限，不能制造出不同性能和外觀的物品。
打印后處理多：SLA技術(shù)由于需要清洗掉未固化的樹脂，以及對打印出來的物體進行加熱、紫外線照射等后處理，因此打印后的工作量相對較大。
SLA技術(shù)適用于制造一些需要高精度和高強度的物體，如珠寶、牙科、模具等。
MJF：多噴頭噴墨
MJF(Multi Jet Fusion)是一種利用噴墨和熱能原理實現(xiàn)3D打印的技術(shù)，它是由美國惠普(HP)公司在2016年推出的。MJF技術(shù)的基本原理是：首先將數(shù)字模型切分成若干層，然后將粉末狀的材料(如尼龍、聚酰胺等)鋪平在一個平臺上，再用多個噴頭噴射兩種不同的劑液，一種是細節(jié)劑液，用于標記每一層的輪廓;另一種是融合劑液，用于提高粉末之間的粘合力。然后用紅外加熱器對整個平臺進行加熱，使得被標記和被粘合的粉末固化成一層薄片。然后平臺下降一個層厚，重復上述過程，直到所有層都完成。最后將多余的粉末清除，得到所需的實體物體。
MJF技術(shù)的優(yōu)點是：
打印精度高：MJF技術(shù)由于使用了多個噴頭和高分辨率的劑液，因此打印出來的物體精度相對較高，表面光滑度也很高。
打印速度快：MJF技術(shù)由于可以同時打印多個物體，且每一層只需加熱一次，因此打印速度相對較快。
打印強度高：MJF技術(shù)由于使用了融合劑液和紅外加熱器，因此打印出來的物體強度相對較高，不易斷裂或變形。
MJF技術(shù)的缺點是：
設備成本高：MJF技術(shù)使用的設備結(jié)構(gòu)復雜，價格相對昂貴，需要專業(yè)的維護和保養(yǎng)。
材料種類少：MJF技術(shù)只能使用粉末狀的材料，而且材料種類有限，不能制造出不同性能和外觀的物品。
打印后處理多：MJF技術(shù)由于需要清除多余的粉末，以及對打印出來的物體進行冷卻、拋光等后處理，因此打印后的工作量相對較大。
MJF技術(shù)適用于制造一些需要高精度和高強度的物體，如汽車、航空、醫(yī)療等領域的零件和組件。
CMF：復合材料噴墨
CMF(Composite Material Jetting)是一種利用噴墨原理實現(xiàn)3D打印的技術(shù)，它是由美國Markforged公司在2014年推出的。CMF技術(shù)的基本原理是：首先將數(shù)字模型切分成若干層，然后用兩個噴頭分別噴射兩種不同的材料，一種是熱塑性材料(如尼龍等)，用于形成物體的基本結(jié)構(gòu);另一種是復合材料(如碳纖維、玻璃纖維、凱夫拉纖維等)，用于增強物體的強度和剛度。兩種材料在打印過程中混合并固化，形成所需的實體物體。
CMF技術(shù)的優(yōu)點是：
打印精度高：CMF技術(shù)由于使用了高分辨率的噴頭和材料，因此打印出來的物體精度相對較高，表面光滑度也很高。
打印速度快：CMF技術(shù)由于可以同時噴射兩種材料，因此打印速度相對較快。
打印強度高：CMF技術(shù)由于使用了復合材料，因此打印出來的物體強度相對較高，不易斷裂或變形。
CMF技術(shù)的缺點是：
設備成本高：CMF技術(shù)使用的設備結(jié)構(gòu)復雜，價格相對昂貴，需要專業(yè)的維護和保養(yǎng)。
材料種類少：CMF技術(shù)只能使用特定的熱塑性材料和復合材料，而且材料種類有限，不能制造出不同性能和外觀的物品。
打印后處理多：CMF技術(shù)由于需要對打印出來的物體進行加熱、冷卻、拋光等后處理，因此打印后的工作量相對較大。
CMF技術(shù)適用于制造一些需要高強度和高剛度的物體，如運動器材、機械零件、防彈衣等。
SLS：選擇性激光燒結(jié)
SLS(Selective Laser Sintering)是一種利用激光和熱能原理實現(xiàn)3D打印的技術(shù)，它是由美國德州大學奧斯汀分校(UT Austin)在1987年發(fā)明并申請專利的。SLS技術(shù)的基本原理是：首先將數(shù)字模型切分成若干層，然后將粉末狀的材料(如尼龍、聚酰胺、聚碳酸酯等)鋪平在一個平臺上，再用激光束按照每一層的輪廓照射在粉末表面，使其局部熔化并固化成一層薄片。然后平臺下降一個層厚，重復上述過程，直到所有層都完成。最后將多余的粉末清除，得到所需的實體物體。
SLS技術(shù)的優(yōu)點是：
打印精度高：SLS技術(shù)由于使用的激光束具有很高的分辨率和精度，因此打印出來的物體精度相對較高，表面光滑度也很高。
打印速度快：SLS技術(shù)由于使用的粉末可以快速熔化并固化，因此打印速度相對較快。
打印強度高：SLS技術(shù)由于使用的粉末具有很高的力學性能和耐熱性能，因此打印出來的物體強度相對較高，不易斷裂或變形。
SLS技術(shù)的缺點是：
設備成本高：SLS技術(shù)使用的設備結(jié)構(gòu)復雜，價格相對昂貴，需要專業(yè)的維護和保養(yǎng)。
材料種類少：SLS技術(shù)只能使用粉末狀的材料，而且材料種類有限，不能制造出不同性能和外觀的物品。
打印后處理多：SLS技術(shù)由于需要清除多余的粉末，以及對打印出來的物體進行冷卻、拋光等后處理，因此打印后的工作量相對較大。
SLS技術(shù)適用于制造一些需要高精度和高強度的物體，如汽車、航空、醫(yī)療等領域的零件和組件。
SLM：選擇性激光熔化
SLM(Selective Laser Melting)是一種利用激光和熱能原理實現(xiàn)3D打印的技術(shù)，它是由德國弗勞恩霍夫應用科學研究院(Fraunhofer Institute for Applied Sciences)在1995年發(fā)明并申請專利的。SLM技術(shù)與SLS技術(shù)類似，但不同之處在于SLM技術(shù)使用的是金屬粉末(如鈦合金、鋁合金、鋼合金等)，并且激光束使得粉末完全熔化而不是部分熔化，并且在固化時形成冶金鍵而不是機械鍵。SLM技術(shù)可以制造出完全致密且具有金屬特性的物體。
SLM技術(shù)的優(yōu)點是：
打印精度高：SLM技術(shù)由于使用的激光束具有很高的分辨率和精度，因此打印出來的物體精度相對較高，表面光滑度也很高。
打印速度快：SLM技術(shù)由于使用的粉末可以快速熔化并固化，因此打印速度相對較快。
打印強度高：SLM技術(shù)由于使用的粉末具有很高的力學性能和耐熱性能，而且在固化時形成冶金鍵，因此打印出來的物體強度相對較高，不易斷裂或變形。
SLM技術(shù)的缺點是：
設備成本高：SLM技術(shù)使用的設備結(jié)構(gòu)復雜，價格相對昂貴，需要專業(yè)的維護和保養(yǎng)。
材料種類少：SLM技術(shù)只能使用金屬粉末作為材料，而且材料種類有限，不能制造出不同性能和外觀的物品。
打印后處理多：SLM技術(shù)由于需要清除多余的粉末，以及對打印出來的物體進行冷卻、拋光等后處理，因此打印后的工作量相對較大。
SLM技術(shù)適用于制造一些需要高精度和高強度的物體，如汽車、航空、醫(yī)療等領域的零件和組件。
DLP：數(shù)字光處理
DLP(Digital Light Processing)是一種利用光固化原理實現(xiàn)3D打印的技術(shù)，它是由美國德州儀器(Texas Instruments)在1996年發(fā)明并申請專利的。DLP技術(shù)與SLA技術(shù)類似，但不同之處在于DLP技術(shù)使用的是數(shù)字微鏡器件(DMD)作為光源，它可以將數(shù)字圖像投影到液態(tài)的光敏樹脂上，使其一次性固化成一層薄片。然后平臺上升一個層厚，重復上述過程，直到所有層都完成。最后將未固化的樹脂清洗掉，得到所需的實體物體。
DLP技術(shù)的優(yōu)點是：
打印精度高：DLP技術(shù)由于使用的是數(shù)字圖像投影，因此打印出來的物體精度相對較高，表面光滑度也很高。
打印速度快：DLP技術(shù)由于可以一次性固化一層薄片，因此打印速度相對較快。
打印強度高：DLP技術(shù)由于使用的樹脂具有很高的力學性能和耐熱性能，因此打印出來的物體強度相對較高，不易斷裂或變形。
DLP技術(shù)的缺點是：
設備成本高：DLP技術(shù)使用的設備結(jié)構(gòu)復雜，價格相對昂貴，需要專業(yè)的維護和保養(yǎng)。
材料種類少：DLP技術(shù)只能使用液態(tài)的光敏樹脂作為材料，而且樹脂種類有限，不能制造出不同性能和外觀的物品。
打印后處理多：DLP技術(shù)由于需要清洗掉未固化的樹脂，以及對打印出來的物體進行加熱、紫外線照射等后處理，因此打印后的工作量相對較大。
DLP技術(shù)適用于制造一些需要高精度和高強度的物體，如珠寶、牙科、模具等。
PolyJet：聚合物噴射
PolyJet(Polymer Jetting)是一種利用噴墨原理實現(xiàn)3D打印的技術(shù)，它是由以色列Objet公司在2000年推出的。PolyJet技術(shù)與DLP技術(shù)類似，但不同之處在于PolyJet技術(shù)使用的是液態(tài)的光敏樹脂作為材料，而且可以同時噴射多種不同顏色和性能的樹脂，形成復雜的混合材料。PolyJet技術(shù)可以制造出具有高分辨率、高光滑度和高逼真度的物體。
PolyJet技術(shù)的優(yōu)點是：
打印精度高：PolyJet技術(shù)由于使用了高分辨率的噴頭和材料，因此打印出來的物體精度相對較高，表面光滑度也很高。
打印速度快：PolyJet技術(shù)由于可以同時噴射多種樹脂，因此打印速度相對較快。
打印強度高：PolyJet技術(shù)由于使用了混合材料，因此打印出來的物體強度相對較高，不易斷裂或變形。
PolyJet技術(shù)的缺點是：
設備成本高：PolyJet技術(shù)使用的設備結(jié)構(gòu)復雜，價格相對昂貴，需要專業(yè)的維護和保養(yǎng)。
材料種類少：PolyJet技術(shù)只能使用液態(tài)的光敏樹脂作為材料，而且樹脂種類有限，不能制造出不同性能和外觀的物品。
打印后處理多：PolyJet技術(shù)由于需要清洗掉未固化的樹脂，以及對打印出來的物體進行加熱、紫外線照射等后處理，因此打印后的工作量相對較大。
PolyJet技術(shù)適用于制造一些需要高精度和高逼真度的物體，如人體模型、服裝設計、玩具等。
AMT：自適應模具
AMT(Adaptive Mould)是一種利用電磁原理實現(xiàn)3D打印的技術(shù)，它是由英國Loughborough大學在2017年發(fā)明并申請專利的。AMT技術(shù)的基本原理是：首先將數(shù)字模型切分成若干層，然后用一個由許多小球組成的平臺作為模具，通過電磁場控制小球的位置和形狀，使其與每一層的輪廓相匹配。然后將液態(tài)或粉末狀的材料(如水泥、沙子、泡沫等)填充在模具中，并使其固化成一層薄片。然后平臺上升一個層厚，并改變小球的位置和形狀，重復上述過程，直到所有層都完成。最后將模具中的物體取出，得到所需的實體物體。
AMT技術(shù)的優(yōu)點是：
設備成本低：AMT技術(shù)使用的設備結(jié)構(gòu)簡單，價格相對便宜，易于制造和維護。
材料種類多：AMT技術(shù)可以使用各種液態(tài)或粉末狀的材料，如水泥、沙子、泡沫等，可以制造出不同性能和外觀的物品。
打印速度快：AMT技術(shù)由于可以一次性固化一層薄片，因此打印速度相對較快。
AMT技術(shù)的缺點是：
打印精度低：AMT技術(shù)由于受到小球的大小和電磁場的精度的限制，因此打印出來的物體精度相對較低，表面光滑度也不高。
打印強度低：AMT技術(shù)由于使用的材料具有較低的力學性能和耐熱性能，因此打印出來的物體強度相對較低，容易斷裂或變形。
打印后處理多：AMT技術(shù)由于需要對打印出來的物體進行加熱、干燥、拋光等后處理，因此打印后的工作量相對較大。
AMT技術(shù)適用于制造一些需要大尺寸和復雜形狀的物體，如建筑、雕塑、家具等。
綜上所述，工業(yè)及3D打印設備有著不同的分類和特點，適用于不同的場合和需求。3DP FDM SLA MJF CMF SLS SLM DLP PolyJet AMT是十種常見的工業(yè)及3D打印設備，它們各有優(yōu)缺點，需要根據(jù)自己的實際情況和目標，選擇合適的3D打印設備。
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