
三维(3D)打印也就是增材制造技术。自1986年Charles W. Hull提出这个概念后,它凭借高精度、个性化制造以及能构建复杂形状的显著优势,在各行各业都有了深入发展,还引领了创新,带来了全球制造业的变革。3D打印就像做蛋糕,在一个平面上一层一层地堆积原材料,从而得到三维实体。比如蛋糕师做蛋糕,得在一个基底上一层一层地堆奶油,最后才能做出一个完整的蛋糕。目前发展得比较成熟的3D打印技术有光聚合3D打印、熔融沉积3D打印、喷墨3D打印以及激光烧结3D打印。光聚合3D打印主要材料是光敏树脂。当特定波长的光,像紫外光,照到光敏树脂表面,它就会从液态变成固态。

光聚合3D打印就是利用这个特性,通过计算机控制光源的运动轨迹,让光敏树脂一点一点或者一层一层地成型,最后得到三维结构。熔融沉积3D打印技术是在1988年研发成功的,算是比较新的工艺。它的基本原理是把母材在喷头里加热到略高于其熔点,在压力作用下,母材从喷嘴挤出变成细丝。喷头在计算机控制下做三维运动,这样细丝就堆积成型了。熔融沉积3D打印使用的主要材料有热塑性塑料、共晶系统金属、水凝胶等等。它是目前应用最广泛的3D打印技术,从工业制造到一般家庭桌面级的3D打印都能看到它的身影。