1.2　走进3D打印世界

1.2.1　3D打印基本原理

3D打印又称三维打印，是快速成型技术的一种。它是以数字模型文件为基础，运用粉末状金属或塑料等可黏合材料，通过逐层打印的方式来构造物体的技术。3D打印机将打印材料一层层叠加起来，最终将计算机上设计的3D模型打印为实物。

1.2.2　3D打印材料简介

（1）ABS

ABS是丙烯腈、丁二烯和苯乙烯的三元共聚物，A代表丙烯腈，B代表丁二烯，S代表苯乙烯。ABS塑料一般是不透明的，外观呈浅象牙色，无毒，无味，有极好的强度、稳定性、电性能、耐磨性、抗化学药品性和染色性，是3D打印中比较常用的材料。ABS表面呈亚光，加热温度为260℃。

（2）PLA

PLA（聚乳酸）是一种新型的生物降解材料，是用可再生的植物资源（如玉米）提炼出的淀粉原料制成的。PLA的相容性、可降解性、力学性能良好。PLA拥有良好的光泽性、透明度、抗拉强度及延展性。PLA表面光亮，一般加热温度为195℃。

（3）光敏树脂

光敏树脂由聚合物单体与预聚体组成，由于具有良好的液体流动性和瞬间光固化特性，使其成为高精度制品3D打印的首选材料。光敏树脂具有较快的固化速度，成型后产品外观平滑，呈现透明至半透明磨砂状，刺激性低，非常适合个人桌面3D打印系统。常见的光敏树脂有somos NEXT、somos11122、somos19120材料和环氧
树脂。

（4）橡胶类材料

橡胶类材料具备弹性材料的特征，这些材料的硬度、断裂伸长率、抗撕裂强度和拉伸强度使其非常适合用于要求防滑或柔软表面的应用领域。3D打印的橡胶类产品主要有消费类电子产品、医疗设备以及汽车内饰、轮胎、垫片等。

（5）金属材料

3D打印所使用的金属粉末一般要求纯净度高、球形度好、粒径分布窄、氧含量低。目前，应用于3D打印的金属粉末材料主要有钛合金、钴铬合金、不锈钢和铝合金等，此外还有用于打印首饰的金、银等贵金属粉末材料。

（6）陶瓷材料

陶瓷材料具有高强度、高硬度、耐高温、低密度、化学稳定性好、耐腐蚀等优良特性，在航空航天、汽车、生物等行业有着广泛的应用，可作为理想的炊具、餐具(杯、碗、盘子、蛋杯和杯垫)和烛台、瓷砖、花瓶、艺术品等家居装饰材料。

（7）复合型石膏粉末（全彩砂岩）

3D打印领域里使用较为广泛的材料之一。由全彩砂岩制作的模型色彩感较强，但它的质地较脆，容易损坏，不适合打印一些经常置于室外或极度潮湿环境中的物品。

1.2.3　3D打印的流程

3D打印流程如图1-5所示。