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3D打印技术分类介绍

        3D 打印的思想自古有之, 早在房舍的构建技术中就有所体现, 现代意义上的3D 打印技术于上世纪80 年代中期诞生于美国, 3D 打印技术以3D 模型文件为蓝本, 将打印材料以特定方式逐层堆积以构建三维实物。

        进入21 世纪, 国内外大力推出多项3D 打印相关政策或计划. 德国联邦教研部(Bundesminis-terium fÄur Bildung und Forschung, BMBF) 多年前就针对3D 打印技术提出长期的发展计划, 2011
年5 月推出的\德国光子学研究" 涉及到对3D 打印技术研究的资助[1]. 2012 年8 月, 奥巴马拨款3 000万美元, 在俄亥俄州建立了国家级3D 打印工业研究中心(National Center for Defense Manufacturing
and Machining, NCDMM). 我国科技部于2012年发布的\国家高技术研究发展计划(863 计划)" 就包括了3D 打印产业, 并且国家科技重大专项以及国家自然科学基金等科研规划中也对3D 打印技术给予了极大的支持.

        2015 年2 月28 日, 3D 打印产业迎来了首份国家级发展推进政策, 工信部正式发布\国家增材制造产业发展推进计划(2015--2016年)" (简称\计划"). \计划" 指出, 鼓励在材料生产方面具有优势的企业从事3D 打印专用材料的研发和生产, 针对航空航天、汽车、文化创意、生物医疗等领域的重大需求, 突破一批专用3D 打印材料.随着世界各国的大力推进, 3D 打印技术渗透到学术科研、珠宝、工业设计、建筑及众多个性化设计领域. 每个行业领域的应用份额如图1 所示.

3D打印市场的行业应用份额

        3D 打印技术的分类现如今没有形成统一标准, 按照成型技术原理可划分为熔融沉积成型技术(Fused deposition modeling, FDM)、选择性激光烧结技术(Selective laser sintering, SLS)、分层实体制造技术(Laminated object manufacturing,LOM)、立体光固化技术(Stereo lithography appearance, SLA)、三维打印粘接成型技术(Three dimensional printing and gluing, 3DP)、数字光处理技术(Digital light processing, DLP)、多头喷射技术(PloyJet)、选择性激光熔化技术(Selective laser melting, SLM)、直接金属激光烧结(Direct metal laser sintering, DMLS)、电子束熔炼技术(Electron beam melting, EBM) 等;

        按照设备的体积可以分为: 桌面级、中型、大型3D 打印机; 按照用途可以分为: 航天、军用、工业用、民用3D 打印机等. 结合打印材料和成型原理, 可将3D 打印技术分为5 大类: 1) 以热塑性塑料为材料的FDM 技术; 2) 以纸、金属膜、塑料薄膜为材料的LOM 技术; 3) 以石膏粉末、陶瓷粉末为材料, 胶水粘接成型的3DP 技术; 4) 以液态光敏树脂为材料的光聚合成型技术, 包含SLA、PloyJet、DLP 等成型技术;5) 以金属、合金、热塑性、陶瓷等粉末为材料, 激光烧结/熔化成型技术统称为激光粉末成型技术, 包含: SLS、DMLS、SLM 以及EBM 技术等, 如表1所示. 本文后续章节将按照表1 的技术分类逐一对主流3D 打印技术过程控制问题的研究进展详细介绍与说明。
3D打印技术的分类

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