到底该选什么好？！三种3D打印技术大比拼！

2018年09月04日
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技术
3D打印世界
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3D打印与开模相比，内部制造能大幅降低成本，还可以更自由地进行快速原型。目前市面上使用的三种3D打印技术是FFF（熔丝制造）、SLA（光固化）和SLS（激光粉末烧结）。

所有3D打印技术共同的原则──将3D CAD模型水平切割成单独的横截面，再依次堆叠后立体成型；但是FFF、SLA和SLS技术採用的方法具有本质上的差异，新手们别怕，花点时间看看浅显易懂的说明吧！

以FFF形式打印的大厂Ultimaker机器

优点

．容易操作和维护

．与其他主要的3D列印方法相比，更加经济实惠且有成本效益

．相对清洁，不需要使用刺激性化学品

．设备大小可以放在桌面上

．整个过程在机器内部进行 - 无需额外设备

．多种材料可选，也具有工程特性

．设备价格相对较低，有助缩短产品交期

缺点

．表面通常有堆叠纹路

．层积品质会影响成品的物理强度

．SLA（光固化）
SLA使用紫外线固化树脂作为原料，在树脂槽内倒入树脂并将并浸入列印平台；使用UV雷射或DLP投影器在树脂上照射UV光。将每一层水平切面的列印范围硬化成型，藉由平台从容器中升起不断堆叠，使未固化的树脂平整直到列印完成。

SLA适合需要精密细节的复杂零件，但几乎在所有情况下，印刷零件都需要使用支撑结构。相比FFF后处理更複杂：需要使用异丙醇等刺激性化学品进行清洁，并且需要在UV烤箱中进行固化才能进行处理。由于使用了刺激性化学品，需要在通风良好的地方后处理。树脂原料有刺鼻味、易燃且保存期限较短，新旧树脂也不能混合使用，因此浪费材料会导致成本增加，材料的价格相对其他技术而言较高。

打印完之后未拆除支撑的成品

优点

．适合形状複杂的零件

．成品表面光滑，少有堆叠纹路

．可以呈现最佳细节，是小型零件的理想做法

．设备有整合性且相对容易操作

．可以列印多种属性的材料

缺点

．原料常有化学刺激性或刺鼻味及易燃性

．后处理时需要添加药剂

．材料具有黏性，可能会弄葬环境

．通常需要支撑结构，可能会在表面留下痕迹

．在单次列印中尚无法同时使用多种材料或颜色

．与其他两种技术相比，可列印体积相对较小

．中空零件必须准备好孔洞让未固化的树脂流出

．SLS（激光粉末烧结）

使用原料为粉末聚合物，将粉末储存在容器中，机器内部会将薄层粉末铺平在列印范围；再以雷射光融合材料建立单个水平层，然后再透过细微的高度升降重複堆叠完成印品；未使用完的粉末可以通过专用设备过筛后再与新的粉末混合使用。

适合设计复杂、自由度较大且不採用支撑的作品，成品表面也不产生层积纹理；在初期设置和维护方面，SLS是三种3D打印技术中成本较高的，设备的复杂性也需要熟练的操作者。建议使用最大体积进行列印以避免浪费粉末。由于使用高功率雷射光和及粉末原料，SLS需要考量较多的环境安全性。

工作人员正在处理完成后的多余的粉末

优点

．成品带有少许粉末、没有层积纹理

．零件具有较高的机械性能

．打印时不需要支撑材

缺点

．设备相对较大

．加工成品须配戴口罩以防粉尘吸入

．材料种类或颜色较少

．设备和材料相对价格较高，操作和维护需要初步学习

．需要处理后加工和回收粉末

．列印体积符合整个容器范围时较划算

．比较归纳

三种技术各有所长，没有所谓好坏之分；但FFF技术经济实惠所以最为常见，不需要额外空间或专业人员。让一般中小企业也能缩短开发时间和成本，产品可以直接在公司进行快速原型，同时只需要最少的后加工和废料处理。此外因为最多人使用，因此相关资讯也最多。而SLA非常适合列印具有复杂细节的小型物件、公仔、造型物体等；SLS则是具有机械性、功能性及大型工业原型的理想选择。