3D打印發(fā)展迅速，如果有近30年工業(yè)技術(shù)發(fā)展榜單的話，那么，3D打印手板無疑將榜上有名。從上世紀(jì)80年代3D打印發(fā)明出來至今已經(jīng)有30多年的歷史；從簡(jiǎn)單的演示用，3D打印手板到現(xiàn)在已經(jīng)廣泛應(yīng)用到了工業(yè)、醫(yī)療、建筑、影視、動(dòng)漫和航空等多種行業(yè)；從最初的一種工藝一種材料到如今超過十種的工藝，幾十種材料。今天就介紹一下，3D打印發(fā)展至今，加工模型手板手辦的工藝有哪些？

1、Fused Deposition Modeling (FDM)熔融沉積成型3D打印技術(shù)

這算是元老級(jí)的3D打印技術(shù)了。熔融沉積成型（FDM）是一種增材制造技術(shù)，是軟件數(shù)學(xué)分層的定位模型構(gòu)建，通過加熱層擠出熱塑性纖維。適用于幾乎任何形狀和尺寸的復(fù)雜幾何建筑耐用部件，F(xiàn)DM是的3D打印過程中使用的材料如ABS、聚碳酸酯和pc-iso，ULTEM 9085。這意味著FDM可以創(chuàng)建的熱穩(wěn)定性和耐化學(xué)性，并有良好的強(qiáng)度重量比。如果需要，可以生成支撐結(jié)構(gòu)。該機(jī)技術(shù)可以將多種材料來實(shí)現(xiàn)不同的目標(biāo)：例如，可以使用一種材料來建立模型，使用另一種可溶性的支撐結(jié)構(gòu)，也可以使用相同的模型在相同類型的熱塑性多顏色。

通常我們看到的小型桌面級(jí)3D打印機(jī)，也是FDM的技術(shù)原理，只不過是另一個(gè)叫法，融長(zhǎng)絲制造fused filament fabrication (FFF)

FDM提供范圍廣泛的耐用熱塑性塑料具有的特性使其成為理想的許多行業(yè)。

e鍵打印用FDM打印的材料有：工業(yè)級(jí)PLA、桌面級(jí)PLA、桌面級(jí)-abs塑料、FDM-2 (工程ABS料) 、FDM-3 (工程PC料)、柔性PLA、木質(zhì)材料。

2、Stereolithography (SLA)光固化快速成型3D打印技術(shù)；

sla光固化快速成型是一種增材制造過程中，通過紫外線（UV）激光在一大桶光致聚合物樹脂。借助計(jì)算機(jī)輔助制造、計(jì)算機(jī)輔助設(shè)計(jì)軟件（CAD/CAM），紫外激光用于繪制一個(gè)預(yù)編程的設(shè)計(jì)或形狀上的光致還原表面。因?yàn)楣饩酆衔锔泄庠谧贤饩€的照射下，樹脂固化后形成一層所需的3D對(duì)象。這個(gè)過程是每一層的設(shè)計(jì)重復(fù)直到3D對(duì)象是完整的。

SLA可以說是現(xiàn)在的打印方式，SLA工藝打印光敏樹脂應(yīng)用很廣。光敏樹脂性價(jià)比更高，現(xiàn)在e鍵打印的客戶大部分也是選這種材料打印的。SLA光敏樹脂可以用來打印手板驗(yàn)證功能和外觀，也可以打印動(dòng)漫手辦，上色之后直接可以拿來收藏。

e鍵打印用SLA打印的材料有：SLA-A、SLA-1(進(jìn)口光敏樹脂14120)、SLA-2(進(jìn)口光敏樹脂8000)、SLA-3(光敏樹脂耐220度高溫材料)、SLA-5 (高韌性類ABS光敏樹脂)、半透明光敏樹脂、全透明光敏樹脂、陶瓷（氧化鋯）。

3、Selective laser sintering (SlS)選擇性激光燒結(jié)3D打印技術(shù)；

SLS選擇性激光燒結(jié)SLS快速成型技術(shù)，創(chuàng)造堅(jiān)韌和幾何形狀復(fù)雜的部件。采用高功率CO2激光熔化或燒結(jié)粉末熱塑性塑料增材制造層技術(shù)，SLS涉及高功率的使用激光例如，一個(gè)二氧化碳激光器）融合的小顆粒塑料或金屬粉成一團(tuán)，有一個(gè)理想的三維形狀。激光選擇性地將粉末材料通過掃描截面的三維數(shù)字描述的部分產(chǎn)生的（例如從計(jì)算機(jī)輔助設(shè)計(jì)文件或掃描數(shù)據(jù)）在粉床表面。在每個(gè)橫截面掃描，粉末床是由一層厚度降低，一層新材料的應(yīng)用上，并重復(fù)該過程，直到部分完成。

SLS的一個(gè)關(guān)鍵優(yōu)勢(shì)是，作為一個(gè)部分，它是包裹在粉。這消除了需要支持結(jié)構(gòu)和允許復(fù)雜的幾何形狀。SLS生產(chǎn)零件強(qiáng)度好，水和氣密性，耐熱，還可以添加特殊的材料如鋁填充和玻纖填充尼龍PA12系列。

e鍵打印用SLS打印的材料有：SLS-1 (進(jìn)口1171尼龍)、SLS-2 (1171尼龍+GF40%玻纖)、SLS-3 (惠普高復(fù)用尼龍)。

4、DLP數(shù)碼影像投射3D打印技術(shù)；

DLP數(shù)碼影像投射3D打印技術(shù) 是一種上下移動(dòng)的Z軸，采用像素點(diǎn)獨(dú)立控制，掩模投影分層堆積高品質(zhì)高精度立體化處理過程。

e鍵打印用SLS打印的材料有：DLP-進(jìn)口紅蠟打印、DLP-進(jìn)口藍(lán)蠟打印、德國(guó)DLP光敏樹脂 (沙色牙模)、德國(guó)DLP光敏樹脂 (黑白透明)

5、Direct Metal Laser Sintering（DMLS）直接金屬激光燒結(jié)3D打印技術(shù)；

直接金屬激光燒結(jié)（DMLS）是一種增材制造技術(shù)，采用高達(dá)200瓦的Yb精密、高功率激光微焊接20或30微米的薄層金屬粉末和合金粉末層，一層完成后，燒結(jié)部分下降到粉床平臺(tái)。在構(gòu)建室面積、有料平臺(tái)、搭建平臺(tái)和用于移動(dòng)的新粉在打造平臺(tái),這樣一層又一層，直接從三維CAD數(shù)據(jù)全自動(dòng)創(chuàng)建的全功能的金屬部件。金屬3D打印的技術(shù)還有：EBM電子束3D打印技術(shù)。

6、PolyJet 紫外（UV）光固化噴射的液體感光樹脂3D打印技術(shù)；

PolyJet 3D打印技術(shù)，是一種紫外（UV）光固化噴射的液體感光樹脂薄為16微米（0.0006μm）的薄層來逐層增加建立模型。并以極復(fù)雜的幾何形狀，逼真的細(xì)節(jié)，和光滑的表面。你甚至可以將多個(gè)材料、多個(gè)顏色和不同硬度，一次性打印創(chuàng)造在同一個(gè)成型零件和模型。PolyJet快速成型工藝采用高分辨率噴墨技術(shù)生產(chǎn)的零件的快速濟(jì)–是演示模型，一個(gè)的選擇。

7、MJP多噴嘴噴墨高解析度逐層堆疊3D打印技術(shù)；

MJP多噴嘴噴墨3D打印技術(shù)是采用壓電噴射打印高解析度逐層堆疊或者光固化塑料樹脂或蠟鑄造材料層。提供的Z軸分辨率層的厚度為16微米，打印高精準(zhǔn)的精細(xì)零件。

8、CJP彩色噴墨3D打印技術(shù)；

CJP彩色噴墨3D打印技術(shù)是采用滾筒推送復(fù)合粉到建模平臺(tái)上，均勻鋪上很薄一層，同時(shí)打印頭噴射透明液體粘合劑固化復(fù)合粉成，而彩色噴墨打印頭將彩色粘合劑有選擇噴射在鋪好的粉材上，然后建模平臺(tái)一層一層降低，反復(fù)這個(gè)動(dòng)作，直到模型完成。

9、3DPThree Dimensional Printing（三維打印）

這才是真正的3D打??！因?yàn)檫@種技術(shù)和平面打印非常相似，連打印頭都是直接用平面打印機(jī)的。和SLS類似，這個(gè)技術(shù)的原料也是粉末狀的。典型的3DP打印機(jī)有兩個(gè)箱體。如上圖所示，左邊為儲(chǔ)粉缸，右邊為成型缸。打印時(shí)，左邊會(huì)上升一層（一般為0.1mm），右邊會(huì)下降一層，滾粉輥把粉末從儲(chǔ)粉缸帶到成型缸，鋪上厚度為0.1mm的粉末。打印機(jī)頭根據(jù)電腦數(shù)據(jù)把液體打印到粉末上。（平面打印機(jī)的Y軸是紙?jiān)趧?dòng)，而3DP的Y軸是打印頭在動(dòng)）液體要么是粘合劑要么是水（用于激活粉末中粉狀粘合劑）。

10、DED多層激光熔覆( Direct Metal Deposition )

相當(dāng)于多層激光熔覆，利用激光或其它能源在材料從噴嘴輸出時(shí)同步熔化材料，凝固后形成實(shí)體層，逐層疊加，最終形成三維實(shí)體零件。DED的成型精度較低，但是成型空間不受限制，因而常用于制作大型金屬零件的毛坯。

11、LOM薄板層壓成型( Layered Object Manufacturing )

基本原理：利用激光等工具逐層面切割、堆積薄板材料，最終形成三維實(shí)體。利用紙板、塑料板和金屬板可分別制造出木紋狀零件、塑料零件和金屬零件。各層紙板或塑料板之間的結(jié)合常用粘接劑實(shí)現(xiàn)，而各層金屬板直接的結(jié)合常用焊接(如熱釬焊、熔化焊或超聲焊接)和螺栓連接來實(shí)現(xiàn)。缺點(diǎn)：做不了太復(fù)雜的零件，材料范圍很窄，每層厚度不可調(diào)整，精度有限。

3D打印手板優(yōu)勢(shì)：

1、僅需幾個(gè)小時(shí)至幾十個(gè)小時(shí)即可完成一套或幾套原型樣件的制造，產(chǎn)品研發(fā)周期可以縮短40%以上;

2、無需機(jī)加工、翻?；蜷_模，可直接快速打印原型樣件，大大降低產(chǎn)品研發(fā)成本;

3、尺寸精度可滿足工業(yè)級(jí)裝配要求，塑料樣件尺寸精度可達(dá)±0.1mm，金屬樣件尺寸精度可達(dá)±20μm;

4、 塑料樣件選用優(yōu)質(zhì)的尼龍12工程塑料材料，具有高強(qiáng)度、高韌性、耐磨、耐腐蝕、耐溫等出色性能。

5、快速樣件可滿足多種條件苛刻的測(cè)試要求，例如風(fēng)洞試驗(yàn)(3000轉(zhuǎn)/分鐘)，水壓及流量測(cè)試(萬次以上)

6、可加工各種復(fù)雜曲面及異形結(jié)構(gòu)，一次性加工完成

隨著現(xiàn)代加工技術(shù)的進(jìn)步，3D打印手板的制作技術(shù)越來越完善，手板制作的成本也在不斷下降，在此基礎(chǔ)上，應(yīng)更加要重視手板模型在工業(yè)設(shè)計(jì)整個(gè)流程中的作用，使其積極因素充分得以發(fā)揮，提高設(shè)計(jì)效率，降低研發(fā)風(fēng)險(xiǎn)，使工業(yè)設(shè)計(jì)整體水平得到更大的提高。